JP7344975B2 - 映像表示装置およびプロジェクタ - Google Patents
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Description
本実施例では、光の反射の性質毎に映像を分解して映像補正を行う映像表示装置をプロジェクタ(投射型映像表示装置)の構成にて説明する。なお、以下ではフロントプロジェクタの例で説明するが、その形態は、リヤプロジェクションテレビでもよい。また、パネルの拡大投影を行わず、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイなどの直視平面ディスプレイを用いた表示装置でも構わない。この点については、以降のいずれの実施例でも同様である。
〔参考文献2〕D.J.Jobson and G.A.Woodell,Properties of a Center/Surround Retinex:Part 2.Surround Design,NASA Technical Memorandum,110188,1995.
〔参考文献3〕Zia-ur Rahman,Daniel J.Jobson,and Glenn A.Woodell,”Multiscale Retinex For Color Image Enhancement”,ICIP’96
本実施例では、一例として、第1のレティネックス処理部20は、照明光推定性能に優れるMcCann99モデルを用い、第2のレティネックス処理部22は、コントラスト補正性能に優れるMSRモデルを用いることとする。特徴分析部24は、内部映像信号12の特徴を分析し、映像合成部26へ第1の映像合成制御信号29および第2の映像合成制御信号25を出力する。映像合成部26では、第1の映像合成制御信号29および第2の映像合成制御信号25に基づき、補正映像信号21および補正映像信号23を合成して補正映像信号13を出力する。
実施例2は、図1の映像表示装置における映像補正部100の動作が、実施例1と異なる例である。以下に実施例1との相違について説明する。特に説明の無い部分は実施例1と同様であるため、説明を省略する。
次に、図1に示した映像表示装置における映像補正部100に異なるレティネックスモデルを用いた場合の実施例について説明する。映像補正部100の構成は、一例として図2の構成を用いることとするが、これに限ったものではない。図7は、第1のレティネックス処理部20の構成例であり、内部映像信号12を入力信号とし、Retinex理論に基づく映像処理を行うことで、2つの反射光成分101と102とを検出する反射光検出部150と、検出された2つの反射光成分を入力とし、反射光を調整した後、再合成を行うことで補正映像信号13を出力する反射光制御部180で構成される。
本実施例では、光の反射の性質毎に映像を分解して映像補正を行う映像表示装置をプロジェクタの構成にて説明する。なお、以下ではフロントプロジェクタの例で説明するが、その形態は、リヤプロジェクションテレビでもよい。また、パネルの拡大投影を行わず、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイなどの直視平面ディスプレイを用いた表示装置でも構わない。この点については、以降のいずれの実施例でも同様である。
本実施例では、本発明の実施例1~4の映像表示装置に対して、画素毎に行われるレティネックス処理を用いた視認性向上処理の利得を用いて、視認性向上処理を入力映像に対してダイナミックに制御する例を説明する。
本実施例は、本発明の実施例5の映像表示装置において、画素毎に行われるレティネックス処理を用いた視認性向上処理の利得を用いて、視認性向上処理を入力映像に対してダイナミックに制御する場合に、実施例4で説明した色補正比率も入力映像に対してダイナミックに制御する例である。
12 内部映像信号
13 補正映像信号
15 表示制御信号
20 第1のレティネックス処理部
21 第1の補正映像信号
22 第2レティネックス処理部
23 第2の補正映像信号
24 特徴分析部
25 映像合成制御信号
26 映像合成部
27、28、31 利得制御部
29 映像合成制御信号
30 加算器
32 照度レベル信号
33 適応制御による補正映像信号
100 映像補正部
101 スケール1による反射光成分
102 スケール2による反射光成分
120 MSRによる反射光検出部
122 スケール1フィルタによるコンボリューション積の結果
124 スケール2フィルタによるコンボリューション積の結果
126 スケール1によるSSRの結果値
128 スケール2によるSSRの結果値
130 MSRによる反射光制御部
131 各SSRの結果に対する加重平均結果値(ゲイン含む)
152 スペキュラフィルタによるコンボリューション積の結果
154 ディフューズフィルタによるコンボリューション積の結果
156 アンビエントフィルタによるコンボリューション積の結果
158 スペキュラフィルタに対する関数変換の結果
160 ディフューズフィルタに対する関数変換の結果
162 アンビエントフィルタに対する関数変換の結果
181 スペキュラおよびディフューズに対する加重平均結果値(ゲイン含む)
302 エッジ信号
601 内部映像信号
602、603 色変換部
604 補正映像信号
605、607、630 出力映像生成部
606、608 出力映像信号
610、611 絶対値化部
612、631 比率演算器
613、615、633 映像補正部
1000、3000 映像補正部
Claims (22)
- 映像入力部と、
前記映像入力部から入力された映像について第1のレティネックス処理を行う第1のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像について、前記第1のレティネックス処理と方式の異なる第2のレティネックス処理を行う第2のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像の特徴に応じて前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成して補正映像信号を生成可能な映像合成部と、
前記映像合成部の出力映像に基づく映像を表示可能な表示部と、を備え、
前記映像合成部は、前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成する処理において、前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成した映像について、度数分布が多い輝度帯域に対してより多くの出力輝度レベルを割り当てて映像の視認性を向上するように輝度レベルを画素毎に変換する輝度レベル変換処理を行うものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが0%から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変する、
映像表示装置。 - 請求項1に記載の映像表示装置において、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記所定のゲインを変更可能である、
映像表示装置。 - 請求項1に記載の映像表示装置において、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記表示部には、前記操作入力部を介した操作入力によりユーザーが設定を変更できる設定メニュー画面が表示可能であり、
前記設定メニュー画面では、
前記輝度レベル変換処理のゲインを複数の段階から選択可能であり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変しない第1の状態とするか、前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変する第2の状態とするかを選択可能である、
映像表示装置。 - 請求項3に記載の映像表示装置において、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち前記輝度レベル変換処理のゲインを最も小さくする段階が選択されている場合において、前記第1の状態から前記第2の状態へと選択が変更されたときに、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルがいずれの値であっても、前記輝度レベル変換処理のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも増加する、
映像表示装置。 - 映像入力部と、
前記映像入力部から入力された映像について第1のレティネックス処理を行う第1のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像について、前記第1のレティネックス処理と方式の異なる第2のレティネックス処理を行う第2のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像の特徴に応じて前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成可能な映像合成部と、
前記映像入力部から入力された映像が有する色空間上のベクトルと同じ方向の色空間上のベクトルに対して、前記映像合成部で生成された補正映像信号における色空間ベクトルの絶対値に基づいて算出する色補正比率を用いた補正を行った出力映像を生成する映像生成部と、
前記映像生成部の出力映像に基づく映像を表示可能な表示部と、を備え、
前記映像合成部は、前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成する処理において、前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成した映像について、度数分布が多い輝度帯域に対してより多くの出力輝度レベルを割り当てて映像の視認性を向上するように輝度レベルを画素毎に変換する輝度レベル変換処理を行うものであり、
前記映像合成部は、前記輝度レベル変換処理のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記映像生成部は、前記色補正比率に第2のゲインを乗じることが可能であり、
前記映像生成部は、前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが0%から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変し、
前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが0%から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変する、
映像表示装置。 - 請求項5に記載の映像表示装置において、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記所定のゲインを変更可能である、
映像表示装置。 - 請求項5に記載の映像表示装置において、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記表示部には、前記操作入力部を介した操作入力によりユーザーが設定を変更できる設定メニュー画面が表示可能であり、
前記設定メニュー画面では、
前記輝度レベル変換処理のゲインを複数の段階から選択可能であり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変しない第1の状態とするか、前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変する第2の状態とするかを選択可能である、
映像表示装置。 - 請求項7に記載の映像表示装置において、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち、前記輝度レベル変換処理のゲインを最も大きくする段階以外の段階が選択されている場合であって、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが前記所定の値を超えている場合に、前記第1の状態から前記第2の状態へと選択が変更されたときに、前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも増加する、
映像表示装置。 - 請求項7に記載の映像表示装置において、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち、前記輝度レベル変換処理のゲインを最も大きくする段階が選択されている場合であって、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが前記所定の値より小さい場合に、前記第1の状態から前記第2の状態へと選択が変更されたときに、前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも低下する、
映像表示装置。 - 請求項5に記載の映像表示装置において、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが0%から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが第1の値を超えると第1のゲインで飽和するように可変するものであり、
前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが0%から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが第2の値を超えると前記第2のゲインで飽和するように可変するものであり、
平均画素値レベルの前記第2の値は前記第1の値よりも高い値である、
映像表示装置。 - 請求項10に記載の映像表示装置において、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記第1のゲインを変更可能であるが、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記第1のゲインを変更した場合でも、前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインが飽和する前記第2のゲインは変化しない、
映像表示装置。 - 映像入力部と、
前記映像入力部から入力された映像について第1のレティネックス処理を行う第1のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像について、前記第1のレティネックス処理と方式の異なる第2のレティネックス処理を行う第2のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像の特徴に応じて前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成可能な映像合成部と、
前記映像合成部の出力映像に基づく表示映像を投射可能な映像投射部と、を備え、
前記映像合成部は、前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成する処理において、前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成した映像について、度数分布が多い輝度帯域に対してより多くの出力輝度レベルを割り当てて映像の視認性を向上するように輝度レベルを画素毎に変換する輝度レベル変換処理を行うものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが0%から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変する、
プロジェクタ。 - 請求項12に記載のプロジェクタにおいて、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記所定のゲインを変更可能である、
プロジェクタ。 - 請求項12に記載のプロジェクタにおいて、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記映像投射部から投射する表示映像には、前記操作入力部を介した操作入力によりユーザーが設定を変更できる設定メニュー画面が表示可能であり、
前記設定メニュー画面では、
前記輝度レベル変換処理のゲインを複数の段階から選択可能であり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変しない第1の状態とするか、前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変する第2の状態とするかを選択可能である、
プロジェクタ。 - 請求項14に記載のプロジェクタにおいて、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち前記輝度レベル変換処理のゲインを最も小さくする段階が選択されている場合において、前記第1の状態から前記第2の状態へと選択が変更されたときに、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルがいずれの値であっても、前記輝度レベル変換処理のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも増加する、
プロジェクタ。 - 映像入力部と、
前記映像入力部から入力された映像について第1のレティネックス処理を行う第1のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像について、前記第1のレティネックス処理と方式の異なる第2のレティネックス処理を行う第2のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像の特徴に応じて前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成可能な映像合成部と、
前記映像入力部から入力された映像が有する色空間上のベクトルと同じ方向の色空間上のベクトルに対して、前記映像合成部で生成された補正映像信号における色空間ベクトルの絶対値に基づいて算出する色補正比率を用いた補正を行った出力映像を生成する映像生成部と、
前記映像生成部の出力映像に基づく表示映像を投射可能な映像投射部と、を備え、
前記映像合成部は、前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成する処理において、前記第1のレティネックス処理部が処理した映像と前記第2のレティネックス処理部が処理した映像とを合成した映像について、度数分布が多い輝度帯域に対してより多くの出力輝度レベルを割り当てて映像の視認性を向上するように輝度レベルを画素毎に変換する輝度レベル変換処理を行うものであり、
前記映像合成部は、前記輝度レベル変換処理のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記映像生成部は、前記色補正比率に第2のゲインを乗じることが可能であり、
前記映像生成部は、前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが0%から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変し、
前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが0%から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変する、
プロジェクタ。 - 請求項16に記載のプロジェクタにおいて、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記所定のゲインを変更可能である、
プロジェクタ。 - 請求項16に記載のプロジェクタにおいて、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記映像投射部が投射する表示映像には、前記操作入力部を介した操作入力によりユーザーが設定を変更できる設定メニュー画面が表示可能であり、
前記設定メニュー画面では、
前記輝度レベル変換処理のゲインを複数の段階から選択可能であり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変しない第1の状態とするか、前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変する第2の状態とするかを選択可能である、
プロジェクタ。 - 請求項18に記載のプロジェクタにおいて、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち、前記輝度レベル変換処理のゲインを最も大きくする段階以外の段階が選択されている場合であって、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが前記所定の値を超えている場合に、前記第1の状態から前記第2の状態へと選択が変更されたときに、前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも増加する、
プロジェクタ。 - 請求項18に記載のプロジェクタにおいて、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち、前記輝度レベル変換処理のゲインを最も大きくする段階が選択されている場合であって、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが前記所定の値より小さい場合に、前記第1の状態から前記第2の状態へと選択が変更されたときに、前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも低下する、
プロジェクタ。 - 請求項16に記載のプロジェクタにおいて、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが0%から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが第1の値を超えると第1のゲインで飽和するように可変するものであり、
前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが0%から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが第2の値を超えると前記第2のゲインで飽和するように可変するものであり、
平均画素値レベルの前記第2の値は前記第1の値よりも高い値である、
プロジェクタ。 - 請求項21に記載のプロジェクタにおいて、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記第1のゲインを変更可能であるが、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記第1のゲインを変更した場合でも、前記色補正比率に乗じる前記第2のゲインが飽和する前記第2のゲインは変化しない、
プロジェクタ。
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