JPH0997333A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表示画像を高齢者にとって見易い画像に補正す
ることである。 【構成】若者（２０才）の波長感度特性を基準として、
各年齢における波長感度特性の基準感度特性に対する比
感度波長特性Ａの逆数１／Ａの特性で元の画像の明度値
を増幅して補正画像を求める。補正画像を見る人は、波
長感度特性に関して、見る人の年齢に係わらず２０才の
人の認識画像と同一となる。焦点ボケを補正する第１補
正画像ｑ（ｘ，ｙ）は、元の正規の画像ｆ（ｘ，ｙ）と
関数ｊ（ｘ，ｙ）との畳み込み積分により求める。又、
遮断周波数の低下による補正も、補正画像ｍ（ｘ，ｙ）
は、元の正規の入力画像ｑ（ｘ，ｙ）と関数ｐ（ｘ，
ｙ）との畳み込み積分により求める。ｊはボケの拡大半
径、ｐは遮断周波数をパラメータとして変化する。この
補正画像を高齢者が見ると元の画像を認識する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高齢者等の年齢に
伴う視覚機能の劣化、又は、個人差に基づく視覚機能の
低下を補償するように表示画面を補償して、高齢者や弱
視者等にとって、より見易い画像を作成したり、その画
像をシミュレートする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ある画像が高齢者にとってどのよ
うに感じられているかをシミュレーションすることが行
われている（日産技報、第３３号（１９９３−６）ｐ．
７３−７８）。このシミュレーションは人間の視覚特性
の加齢変化を測定し、その変化する視覚特性に基づい
て、ある画像が高齢者とってどのように見えるかを演算
するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高齢者の視覚
のシミュレーションは行われているが、高齢者にとって
見やすい画像とは何かということについては研究がな
く、又、高齢者にとって見やすい画像を積極的に提供す
るようにした装置は知られていない。さらに、視覚特性
は個人差があるが、その個人差に基づく視覚特性を補償
して、各個人に対してより見やすい画像を提供すること
は行われていない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、表示
画像に対して所定の補正をした後、その補正画像を表示
するようにした画像処理装置において、補正を人間の視
覚特性に基づいて行うようにしたことを特徴とする。請
求項２の発明は、視覚特性を、人間の年齢に伴って変化
する視覚特性とし、請求項３の発明は、視覚特性を、人
間の個人差に依存した視覚特性としたことを特徴とす
る。

【０００５】請求項４の発明は、視覚特性を、人間の視
覚系の空間周波数特性とし、請求項５の発明は、視覚特
性を、人間の視覚系の感度波長特性とし、請求項６の発
明は、感度波長特性を、人間の目の水晶体の透過率波長
特性とし、請求項７の発明は、視覚特性を、人間の眼の
焦点調節力に伴う空間周波数特性としたことを特徴とす
る。

【０００６】さらに、請求項８の発明は、視覚特性を、
人間の視覚系の感度輝度特性とし、請求項９の発明は、
視覚特性を、人間の視覚系の時空間周波数特性とし、請
求項１０の発明は、視覚特性を、人間の視覚系の感度色
相差特性としたことを特徴とする。

【０００７】又、請求項１１の発明は、補正を所定特性
に設定された基準視覚特性と視覚特性とに基づいて行
い、請求項１２の発明は、補正を所定特性に設定された
基準視覚特性と視覚特性との比特性に基づいて行うこと
を特徴とする。さらに、請求項１３の発明は、基準特性
を基準年齢における人間の視覚系の視覚特性とし、請求
項１４の発明は、基準特性を基準人間の視覚系の視覚特
性としたことを特徴とする。

【０００８】又、請求項１５の発明は、補正を表示画像
の一部に対して実行し、請求項１６の発明は、補正の程
度を画面の視認時間に応じて変化させることを特徴とす
る。この視認時間は観測者が１画像を見ることが可能な
時間であり、画像の移動速度により変化する他、観測者
の移動速度（車載用表示装置であれば、車速）や表示装
置の移動速度等によっても変化する。又、請求項１７の
発明は、補正を表示画像に対するエッジ強調処理とし、
請求項１８の発明は、補正を表示画像のＲ，Ｇ，Ｂ値に
対する比感度による補正とし、請求項１９の発明は、補
正を表示画像のＲ，Ｇ，Ｂ値に対する感度波長特性及び
空間周波数特性に基づく補正とし、請求項２０の発明
は、補正を表示画像の映像信号における輝度信号に対す
る空間周波数特性に基づく補正としたことを特徴とす
る。

【０００９】さらに、請求項２１の発明は、画像処理装
置に、表示すべき画像を表す画像データを入力する画像
入力手段と、年齢に対応した変数値を入力する変数値入
力手段と、変数値と、年齢に応じた人間の眼の視覚特性
に基づく補正のための特性値を記憶する特性値記憶手段
と、変数値から補正のための特性値を決定し、その特性
値に基づいて、画像データを補正して、補正画像を求め
る補正画像演算手段と、補正画像を表示する表示手段と
を設けたことである。

【００１０】

【作用及び発明の効果】人間の視覚特性は年齢により劣
化し、個人により異なる。よって、同一画像でも、その
画像の見え方は、年齢及び個人により異なる。そこで、
各個人の視覚特性に応じて、表示画像を補正すること
で、その個人にとってより見やすい画像を提供すること
ができる（請求項１）。

【００１１】同一画像でもその画像の見易さの程度は、
年齢や個人に応じて変化する視覚特性によって変化す
る。この視覚特性の変化による画像の変化分を予め補正
すれば、元の正規の画像を認識することが可能となる
（請求項２及び請求項３）。

【００１２】視覚特性を空間周波数特性とすることで、
画像のボケを各個人に最適なように補償することができ
る（請求項４）。視覚特性を感度波長特性とすること
で、画像の色相の変化を各個人に最適なように補償する
ことができる（請求項５）。視覚特性を人間の眼の水晶
体の透過率波長特性とすることで、人間の感度波長特性
の測定が容易となり、画像の補正係数が精度良く求めら
れる（請求項６）。視覚特性を人間の眼の焦点調節力に
伴う空間周波数特性とすることで、高齢による視力の低
下や各個人毎の視力の低下を補償して、各個人にとって
見やすい画像を提供することができる（請求項７）。

【００１３】視覚特性を人間の視覚系の感度輝度特性と
することで、画像の輝度変化に対する感度を補償した画
像を得ることができ、明度コントラストに関して見やす
い画像を提供することができる（請求項８）。視覚特性
を人間の視覚系の時空間周波数特性として、例えば、時
空間周波数が高い程、明度コントラストを増大させるこ
とで、高速画面に対して、年齢、個人差による時空間周
波数特性の機能劣化を補償することができる（請求項
９）。

【００１４】視覚特性を人間の視覚系の感度色相差特性
とすることで、例えば、年齢、個人の特性に応じて、色
相変化を強調することで、色相の変化をより識別できる
画像を提供することができる（請求項１０）。補正を基
準視覚特性と年齢又は個人毎の視覚特性に基づいて行う
ことで、見る人の認識画像を補正前の表示画像を基準視
覚特性を有する人が認識する画像と等しくすることがで
きる（請求項１１）。この基準視覚特性として、健全な
人の視覚特性を採用することの他、例えば、人間の視覚
特性と離れた理想的な視覚特性を設定するようにしても
良い。又、基準視覚特性と視覚特性との比特性で元の表
示画像を補正することで、上記の目的に沿った補正画像
が容易に得られる（請求項１２）。

【００１５】又、基準視覚特性を基準年齢における人間
の視覚系の視覚特性とすることで、各年齢の人が認識す
る画像を基準年齢の人の認識する画像と等しくすること
ができ、年齢による視覚機能の低下を補償することがで
きる（請求項１３）。さらに、基準視覚特性を基準人間
の視覚系の視覚特性とすることで、各個人がが認識する
画像を基準人間の認識する画像と等しくすることがで
き、個人差による視覚機能を補償することができる（請
求項１４）。

【００１６】例えば、細かな文字が高密度で記載されて
いる部分のように表示画像の一部に対して、上記の補正
を行うことで、より見やすい画像を提供することができ
る（請求項１５）。又、補正量を画像の視認時間に応じ
て変化させることで、例えば、瞬間的に画像を見る場合
や視認に許容される時間が制限される場合（画像の移動
速度が高速の場合の他、車載用表示装置であれば、運転
集中度が高い高速走行時や混雑した道の走行時）にも、
画像の認識度を向上させることができる（請求項１
６）。空間周波数特性に関する補正を画像のエッジ強調
とすることで、極めて簡単な処理で補正画像が得られる
（請求項１７）。感度波長特性に関する補正をＲＧＢ値
に比感度による補正とすることで、極めて簡単な処理で
補正画像が得られる（請求項１８）。

【００１７】又、空間周波数特性に関する補正と感度波
長特性に関する補正とを共にＲＧＢ値に対して行うこと
で、画像データがＲＢＧ値で与えられている場合に、回
路構成を共通化又は簡略化することができる（請求項１
９）。又、表示画像の映像信号の輝度信号に対して空間
周波数特性に基づく補正を行うことで、映像信号を入力
とする表示装置に対する補正が容易となる（請求項２
０）。

【００１８】又、変数値入力手段により年齢に対応した
変数値が入力され、画像入力手段により画像データが入
力される。そして、画像補正手段により、その変数値に
基づいて特性値記憶手段に記憶された特性値から画像を
補正するための特性値を決定し、その特性値に基づいて
入力画像を補正し、表示手段によりその補正画像を表示
する。これにより、変数値入力手段からの入力する変数
値を変化させることで、表示手段には見る人にとって見
易い画像が表示される（請求項２１）。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施例を図１に
示す。本実施例は車のナビゲーションシステムにおける
地図の表示を見る人の年齢に応じて可変できるようにし
た装置である。ナビゲーション装置１は詳細図から全体
図までの各段階毎のカラー地図のデータを記憶した地図
データメモリ１１を有している。ＣＰＵ１０は所定のプ
ログラムに従って地図データメモリ１１からＣＲＴ１３
に表示すべき地図データを選択して、そのデータをビッ
トマップメモリ２１，２２，２３に書き込む。ビットマ
ップメモリ２１，２２，２３は、それぞれ、ＣＲＴ１３
の１画面分の画素に対応するアドレスを有し、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の地図データを記憶
するメモリである。又、１画素のデータはＲ，Ｇ，Ｂの
３色から成り、各色のデータは２５６階級の明度値で構
成されている。

【００２０】通常のナビゲーション装置は、駆動回路１
２により、ビットマップメモリ２１，２２，２３に書き
込まれている３色データに基づいて、ＣＲＴ１３にカラ
ー地図が表示される。

【００２１】本実施例のナビゲーション装置１は、各ビ
ットマップメモリ２１，２２，２３に書き込まれている
地図データを読み出し、そのデータに補正処理をした
後、その補正データに基づいてＣＲＴ１３に補正地図を
表示している。そのために、Ｒ信号処理装置３０、Ｇ信
号処理装置４０、Ｂ信号処理装置５０が設けられてい
る。Ｒ信号処理装置３０は、Ｒビットマップメモリ２１
から順にデータを読み出すデータ読出器３１、そのデー
タのレベルを圧縮するレベル圧縮器３２、見る人の年齢
に応じて色補正を行うための色補正器３３、見る人の焦
点調節力不足によって生じる画像のボケを補正する第１
画像強調器３４、見る人の空間周波数特性を補正するた
めの第２画像強調器３５、レベル圧縮したデータのレベ
ルを伸長するレベル伸長器３６とで構成されている。Ｇ
信号処理装置４０、Ｂ信号処理装置５０も同様に構成さ
れている。そして、各信号処理装置３０，４０，５０か
ら出力される補正されたＲ，Ｇ，Ｂ信号（以下、補正前
の信号をＲ，Ｇ，Ｂ信号と記し、補正後の信号をＲ^' ，
Ｇ^' ，Ｂ^' 信号と記す）は駆動回路１２に入力し、駆動
回路１２によりＣＲＴ１３に補正画像が表示される。

【００２２】上記の各機器の他、画面の補正量を決定す
るために、見る人の年齢に応じて、色補正量、焦点ボケ
補正量、空間周波数特性補正量の３変量を独立して可変
的に設定できる年齢ダイヤル１４、その年齢ダイヤル１
４の設定値に応じて色補正量と画像強調量とを決定する
色補正パラメータ設定器１５、第１強調パラメータ設定
器１６、第２強調パラメータ設定器１７が設けられてい
る。そして、各パラメータ設定器１５、１６、１７の値
は、各信号処理装置３０，４０，５０の各色補正器３
３、各第１画像強調器３４、各第２画像強調器３５によ
って、それぞれ、読み取られる。

【００２３】次に本実施例装置の作動について説明す
る。各信号処理装置３０，４０，５０は同一の作用をす
るために、Ｒ信号処理装置３０についてその動作を説明
する。データ読出器３１によりＲビットマップメモリ２
１から１画面分のデータを走査するように順次データが
読出される。このデータの読出し速度はテレビジョン信
号の走査速度と同一である。このデータはレベル圧縮器
３２によりレベル値が圧縮される。即ち、補正演算は明
度値が２５６階級で飽和するために、読出されたデータ
がその後の補正演算により飽和しないように、読出され
たデータに定数ｋ（０≦ｋ≦１）が乗算されて、レベル
圧縮が実行される。より具体的に記すと、補正前の明度
値Ｘ＝０〜２５５の値を０≦Ｌ_min ≦Ｙ≦Ｌ_max ≦２５
５の範囲に補正するために、補正後の値ＹをＹ＝（Ｌ
_max −Ｌ_min ）Ｘ／２５５＋Ｌ_minにより演算し、レベ
ル圧縮を行う。

【００２４】次に、色補正器３３により年齢に応じた色
補正が実行される。人間の視覚特定は年齢により変化す
ることが知られている。眼球中の粒子による光吸収率、
散乱率、反射率、瞳孔の縮小による光透過率、及び、網
膜視細胞の感度特性は年齢に伴って変化する。しかも、
それらの特性には波長選択性があり、人間の視覚系の感
度波長特性は年齢の増加に伴って変化する。一般に、加
齢に伴い、短波長領域の感度が低下することが知られて
おり、通常、高齢者の認識画像は、若者の認識画像より
も黄色に変色して見えるという現象が知られている。

【００２５】入射光波長特性Ｉ( λ) の基準人間（例え
ば、２０才）が感ずる光の認識波長特性Ｏ₀(λ) に対す
る比を基準感度波長特性( 伝達関数) α₀(λ) と定義す
る。即ち、次式が成立する。

【数１】Ｏ₀(λ) ＝α₀(λ) ・Ｉ( λ)

【００２６】又、入射光波長特性Ｉ( λ) の年齢ｘ才の
人間が感ずる光の認識波長特性Ｏ_X（λ) に対する比を
感度波長特性( 伝達関数) α_X(λ) と定義する。即ち、
次式が成立する。

【数２】Ｏ_X(λ) ＝α_X(λ) ・Ｉ( λ)

【００２７】次に、ｘ才の年齢の人間の感度波長特性α
_X(λ) の基準感度波長特性α₀(λ) に対する比（以下、
「比感度波長特性」と記す、又、その感度を「比感度」
と記す）をＡ_x(λ) で定義する。次式が成立する。

【数３】Ａ_X(λ) ＝α_X(λ) ／α₀(λ)

【００２８】例えば、図２に示すようになる。高齢者
程、短波長領域の感度が低下しているのが分かる。又、
数式２において、Ｘ才の感ずる光の認識波長特性Ｏ
^' _X(λ) がＯ₀(λ) に等しくなるような補正画像の明度
波長特性Ｉ'(λ）は、次式で求められる。

【数４】 Ｏ'_X(λ)＝α_X(λ) ・Ｉ^' ( λ) ＝Ｏ₀(λ）＝α₀(λ) ・Ｉ( λ) Ｉ'(λ）＝[ α₀(λ) ／α_X(λ)]・Ｉ( λ) ＝[ １／Ａ_x(λ)]・Ｉ( λ)

【００２９】よって、図３に示すように、比感度波長特
性Ａ_x(λ) の逆数１／Ａ_x(λ)の特性で元の画像の明度
値Ｉ( λ) を増幅して補正画像Ｉ'(λ）を求めれば、そ
の補正画像を見る人は、感度波長特性に関して、見る人
の年齢に係わらず２０才の基準人間の認識画像と同一と
なる。

【００３０】表示画面は、Ｒ，Ｇ，Ｂ値で与えられてい
る。従って、補正画像のＲ’_, Ｇ’ _, Ｂ’値を、元の画
像のＲ，Ｇ，Ｂ値からどのように求めるかが問題とな
る。数式４をＲ，Ｇ，Ｂ成分に分解すると、

【００３１】

【数５】 Ｒ’＝∫Ｉ'(λ）ｈ_R ( λ) ｄλ ＝∫[ １／Ａ_x(λ)]Ｉ( λ) ｈ_R ( λ) ｄλ

【００３２】Ｒ’＝Ｒ／Ａ_R とおけば、

【数６】Ａ_R ＝∫Ｉ( λ) ｈ_R ( λ) ｄλ／∫[ １／Ａ
_x(λ)]Ｉ( λ) ｈ_R ( λ) ｄλ である。但し、ｈ_R ( λ) は網膜の赤色に対する感度波
長特性であり、Ａ_R は赤色に対する網膜の比感度であ
る。Ｇ，Ｂ成分についても同様である。

【００３３】比感度波長特性Ａ_x(λ) は、人間の視覚系
の伝達関数を測定することで決定することができる。し
かし、比感度Ａ_R をどのように求めるかが問題となる。
第１の方法は、画面の各画素の発光が、Ｒ，Ｇ，Ｂの単
一波長で構成されている場合である。この場合には、そ
の単一波長での１／Ａ_x(λ) を求めることで、容易にＡ
_R ，Ａ_G ，Ａ_B を求めることができる。

【００３４】画面の各画素の発光が、Ｒ，Ｇ，Ｂの単一
波長で構成されていない場合には、補正画像のＲ’
_, Ｇ’_, Ｂ’値を求めることは、簡単ではない。原理的
には、元の画像のＲ，Ｇ，Ｂ値からＩ( λ) を合成し
て、そのＩ( λ) を用いて、数式６から比感度Ａ_R を求
める方法である。この場合には、元の画像のＲ，Ｇ，Ｂ
値が変化すれば、それに伴いＡ_R , Ａ_G , Ａ_B も変化す
る。従って、多数のＲ，Ｇ，Ｂ値の組に対して、多数の
Ａ_R , Ａ_G , Ａ_B の組を予め求めておき、任意のＲ，
Ｇ，Ｂ値に対しては、補間演算によりＡ_R , Ａ_G , Ａ_B
の組を求める方法である。

【００３５】Ｒ，Ｇ，Ｂ値からＩ( λ) を合成する第１
の方法は、色度図から換算した主波長を中心として適当
な分散を与えた分光特性で各Ｒ，Ｇ，Ｂの分光特性を生
成し、Ｒ，Ｇ，Ｂ値で重み付けしてこの分光特性を合成
する方法である。又、第２の方法は、ディスプレイの発
光特性から計算する方法である。発光特性は、ＣＲＴの
場合では、Γ特性と蛍光体の分光エネルギー分布であ
り、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）では、Γ特性とバック
ライトの分光エネルギー分布とフィルタ特性である。Ｃ
ＲＴでは、次式によりＩ( λ) を求めることができる。

【数７】Ｉ( λ) ＝Γ_R (R) Ｐ_R ( λ) ＋Γ_G (G) Ｐ_G
( λ) ＋Γ_B (B) Ｐ_B ( λ) ここで、Γ_R (R) 、Γ_G (G) 、Γ_B (B) は、Ｒ、Ｇ、Ｂ
蛍光体のΓ特性で、Ｐ_R ( λ) 、Ｐ_G ( λ) 、Ｐ_B (
λ) は、Ｒ、Ｇ、Ｂ蛍光体の分光エネルギー分布であ
る。

【００３６】このような演算により、予め、多数のＲ，
Ｇ，Ｂ値の組に対して、多数のＡ_R，Ａ_G ，Ａ_B の組を
予め決定することができる。勿論、Ａ_R ，Ａ_G ，Ａ_B の
組を記憶するのではなく、元の画像のＲ，Ｇ，Ｂ値から
Ｉ( λ) を上記のように合成して、直接、補正画像の
Ｒ’_, Ｇ’_, Ｂ’値をリアルタイムで求めるようにして
も良い。

【００３７】さらに、画像が反射光により得られるもの
である場合には、照明光の分光特性が問題となる。この
場合には、照明光の多数のＲ，Ｇ，Ｂの組及び元の画像
の多数のＲ，Ｇ，Ｂ値の組に対して、Ａ_R ，Ａ_G ，Ａ_B
の組を予め決定する。そして、画像の補正演算の場合に
は、それらの値の補間演算によりＡ_R ，Ａ_G ，Ａ_B を決
定した後、補正画像のＲ’_, Ｇ’_, Ｂ’を決定する。又
は、照明光の分光特性を登録しておき、その照明光の分
光特性を考慮して、元の画像のＲ，Ｇ，Ｂ値からＩ(
λ) を上記のように合成して、直接、補正画像のＲ’_,
Ｇ’_, Ｂ’値をリアルタイムで求めるようにしても良
い。

【００３８】さらに、最も荒い近似としては、Ａ_R ，Ａ
_G ，Ａ_B を全てのＲ，Ｇ，Ｂ値の組み合わせに対して、
１つだけ代表させて決定する方法がある。

【００３９】図１において、色補正パラメータ設定器１
５は、図３に示す特性に基づき、図４に一例を示すよう
に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各波長において、１０才間隔の年齢と
補正比感度との関係をテーブルにして記憶している。

【００４０】即ち、図４に示すように、全てのＲ，Ｇ，
Ｂ値に対して共通のＡ_R ，Ａ_G ，Ａ_B を各年齢毎に記憶
するか、図４のような表を多数のＲ，Ｇ，Ｂ値の組み合
わせに対して準備することになる。

【００４１】そして、パラメータ設定器１５は、年齢ダ
イヤル１４によって設定された年齢を入力して、テーブ
ルに記憶されている１０才毎の値を用いて補間演算によ
りその年齢における補正比感度を求める。そして、この
補間演算された各Ｒ，Ｇ，Ｂの補正比感度を各信号処理
装置３０の各色補正器３３に出力する。

【００４２】色補正器３３は乗算器であり、レベル圧縮
器３２の出力値に補正比感度を乗算した値を求め、次の
第１画像強調器３４に出力する。この処理により、高齢
者の短波長側の感度低下を補償することができる。

【００４３】上記の方法は、２０才の人間の感度波長特
性と各年齢の人間の感度波長特性とを、直接、測定して
得られた比感度波長特性Ａ_X ( λ) を用いて、補正画像
を求めている。

【００４４】しかし、感度波長特性を直接、測定する代
わりに、Ｒ、Ｇ、Ｂの比感度Ａ_R ，Ａ_G ，Ａ_B を眼球の
透過率波長特性Ｔを用いて演算することもできる。この
場合には、画像の明度値Ｉ( λ) がある波長関数の波長
λでの積分値であるＲ、Ｇ、Ｂで与えられているので、
元の画像のＲ、Ｇ、Ｂに比感度の逆数を掛けて補正画像
を求めた場合に、その補正画像を年齢ｘ才の人間が見て
も基準人間の認識する画像に完全に一致するものではな
いが、近似的には一致する。よって、元の画像のＲ、
Ｇ、Ｂに、次のように演算された比感度の逆数を掛けて
補正画像を求めることもできる。

【００４５】画像データの赤色、緑色、青色の各明度値
をＲ、Ｇ、Ｂとするとき、その各明度値に対して、２０
才の基準人間の感ずる各色の明度値をＲ₀,Ｇ₀,Ｂ₀ と
し、その基準人間の眼球の波長λにおける透過率をＴ
₀(λ) とする。又、年齢ｘ才の人間の感ずる各色の明度
値をＲ_x,Ｇ_x,Ｂ_x とし、その人間の眼球の波長λにおけ
る透過率をＴ_x(λ) とする。次の式が成立する。

【００４６】

【数８】Ｒ₀ ＝Ｋ∫Ｔ₀(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ

【数９】Ｇ₀ ＝Ｋ∫Ｔ₀(λ) S(λ)r(λ)h_G(λ)dλ

【数１０】Ｂ₀ ＝Ｋ∫Ｔ₀(λ) S(λ)r(λ)h_B(λ)dλ

【数１１】Ｒ_x ＝Ｋ∫Ｔ_x(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ

【数１２】Ｇ_x ＝Ｋ∫Ｔ_x(λ) S(λ)r(λ)h_G(λ)dλ

【数１３】Ｂ_x ＝Ｋ∫Ｔ_x(λ) S(λ)r(λ)h_B(λ)dλ

【００４７】但し、S(λ) は照明光分光特性、r(λ) は
対象物の分光反射率、h_R(λ) 、h_G(λ) 、h _B(λ) 、
は、網膜の感度特性である。又、S(λ)r(λ) が前述の
入射光波長特性Ｉ（λ）に等しい。即ち、図５に示すよ
うに、網膜の感度特性は、透過率により等価的にその感
度特性が修正されることになる。

【００４８】各波長を積分して網膜の３原色の各細胞の
比感度Ａ_R ，Ａ_G ，Ａ_B は次式で表される。

【数１４】 Ａ_R ＝Ｒ_x ／Ｒ₀ ＝∫Ｔ_x(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ／∫Ｔ₀(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ

【数１５】 Ａ_G ＝Ｇ_x ／Ｇ₀ ＝∫Ｔ_x(λ) S(λ)r(λ)h_G(λ)dλ／∫Ｔ₀(λ) S(λ)r(λ)h_G(λ)dλ

【数１６】 Ａ_B ＝Ｂ_x ／Ｂ₀ ＝∫Ｔ_x(λ) S(λ)r(λ)h_B(λ)dλ／∫Ｔ₀(λ) S(λ)r(λ)h_B(λ)dλ

【００４９】よって、元の画像の３原色の明度値をＲ，
Ｇ，Ｂとし、その補正画像の３原色の明度値をＲ^' ，Ｇ
^' ，Ｂ^' とする時、次式により補正画像を求めることが
できる。

【数１７】Ｒ^' ＝Ｒ／Ａ_R

【数１８】Ｇ^' ＝Ｇ／Ａ_G

【数１９】Ｂ^' ＝Ｂ／Ａ_B

【００５０】このように、眼球の年齢による透過率波長
特性を測定し、その特性から各色の比感度を求めること
ができる。

【００５１】又、補正画像の演算に関して、次のような
考え方も成立する。補正画像をｘ才の人間が認識した時
に感ずる赤色の明度値Ｒ_x は次式で表現される。

【数２０】 Ｒ_x ＝Ｋ∫Ｔ_x(λ) Ｔ_x ^'(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ 但し、Ｔ_x ^'(λ) S(λ)r(λ) は、補正画像の目への入射
光のスペクトルであり、Ｔ_x ^'(λ) は、等価的な補正透
過率波長特性である。

【００５２】よって、

【数２１】Ｔ_x(λ) Ｔ_x ^'(λ) ＝Ｔ₀(λ) が成立する時に、数式２０より、Ｒ_x は基準人間の感ず
る明度値Ｒ₀ に等しくなる。

【００５３】

【数２２】Ｔ_x ^'(λ) ＝Ｔ₀(λ) ／Ｔ_x(λ) よって、このＴ_x ^'(λ) を用いて、補正画像の赤の明度
値Ｒ^' は、次式で求めることができる。

【００５４】

【数２３】Ｒ^' ＝Ｋ∫Ｔ_x ^'(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ 又、元の画像の赤色の明度値Ｒは、

【００５５】

【数２４】Ｒ＝Ｋ∫S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ であるので、定数Ｋを消去して、

【００５６】

【数２５】 Ｒ^' ＝Ｒ∫Ｔ_x ^'(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ／∫S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ ＝Ｒ∫〔Ｔ₀(λ) ／Ｔ_x(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ ／∫S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ ＝Ｒ／Ａ_R

【００５７】よって、

【数２６】Ａ_R ＝∫S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ／∫〔Ｔ₀(λ)
／Ｔ_x(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ で赤色の比感度を求めることができる。又、他の色の明
度値Ｇ、Ｂについても同様である。

【００５８】又、次の考え方もある。数式２０におい
て、Ｔ_x(λ) Ｔ_x ^'(λ) ＝１とおく方法である。即ち、
この方法は、Ｔ₀(λ) ＝１とおく方法であり、全波長を
透過させる眼球を基準としている。よって、この補正に
よれば、補正画像の認識画像は、波長の短い領域が遮断
されない理想的なものとなる。

【００５９】

【数２７】 Ｒ_x ＝Ｋ∫S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ ＝Ｒ ＝Ｒ₀ よって、

【００６０】

【数２８】Ｔ_x ^'(λ) ＝１／Ｔ_x(λ) よって、このＴ_x ^'(λ) を用いて、補正画像の赤の明度
値Ｒ^' は、次式で求めることができる。

【００６１】

【数２９】 Ｒ^' ＝Ｋ∫Ｔ_x ^'(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ ＝Ｋ∫〔１／Ｔ_x(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ

【００６２】

【数３０】Ｒ₀ ＝Ｋ∫Ｔ₀(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ

【数３１】 Ｋ＝Ｒ₀ ／∫Ｔ₀(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ ＝Ｒ／∫Ｔ₀(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ よって、

【００６３】

【数３２】 Ｒ^' ＝Ｋ∫Ｔ_x ^'(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ ＝Ｋ∫〔１／Ｔ_x(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ ＝Ｒ∫〔１／Ｔ_x(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ／∫Ｔ
₀(λ) S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ として求めることができる。又、他の色の明度値Ｇ、Ｂ
についても同様である。

【００６４】又、次の考え方もある。数式２３におい
て、Ｔ'_x(λ)＝１／Ｔ_x(λ) とおいた時の補正画像の赤
の明度値Ｒ' は、

【数３３】 Ｒ' ＝Ｋ∫Ｔ'_x(λ)S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ ＝Ｋ∫〔１／Ｔ_x(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ 又、Ｔ'_x(λ) ＝１／Ｔ₀(λ) とおいた時の補正画像の
赤の明度値Ｒ''は、

【数３４】 Ｒ^''＝Ｋ∫〔１／Ｔ₀(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ よって、

【００６５】

【数３５】 Ｋ＝Ｒ^''／∫〔１／Ｔ₀(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ 数式３３，数式３５より、

【数３６】 Ｒ' ＝Ｒ^''∫〔１／Ｔ_X( λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ／
∫〔１／Ｔ₀(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ 特性Ｔ₀(λ) を持つ基準人間が明度値Ｒ^''の補正画像を
見た時の認識画像の明度値と特性Ｔ_x(λ) を持つＸ才の
人間が明度値Ｒ^' の補正画像を見た時の認識画像の明度
値は、共に、元の画像の明度値Ｒに等しい。よって、Ｒ
^''／Ｒ' を近似的に比感度Ａ_R とすることができる。

【００６６】従って、

【数３７】 Ｒ'_x＝Ｒ∫〔１／Ｔ_X(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ／∫
〔１／Ｔ₀(λ) 〕S(λ)r(λ)h_R(λ)dλ ＝Ｒ／Ａ_R として求めることができる。又、他の色の明度値Ｇ、Ｂ
についても同様である。ここでは、Ｒ、Ｇ、Ｂ座標系を
用いたが、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系等、他の表色系を用いても
同様に補正することができる。

【００６７】次に、第１画像強調器３４の作動について
説明する。第１画像強調器３４は加齢による焦点調節機
能の低下に伴う画像ボケを補正するためのものであり、
画像の輪郭強調を行うものである。図６に示すように、
合焦位置のずれ量から幾何光学に基づいて画像のボケの
量を算出する。合焦位置と網膜間の距離ｅ、ボケの網膜
上での空間的な広がりの半径Ｒは次式により計算でき
る。

【００６８】

【数３８】Ｒ＝ｄｅ／( ２ｆ^' )

【数３９】ｅ＝｜１／｛（ｎ₁/ｎ₂)ΔＤ×１０^-3＋１／
ｆ₀ ｝−ｆ₀ ｜ 但し ｄはレンズの直径、ｆ₀ はレンズと網膜間の距
離、ｆ^' は焦点距離ｆ₀のレンズでＺ＝Ｚ₁ の距離にあ
る対象物を見たときの合焦位置、ｎ₁ 、ｎ₂ は、それぞ
れ、大気中及び眼球内の屈折率、ΔＤは眼の調節力の不
足量である。このΔＤが年齢の関数となっている。

【００６９】次に、ある点が半径Ｒの領域に広がること
に関して、次の円柱関数で定義されるインパルス応答関
数ｅ（ｘ，ｙ）を求める。

【数４０】 ｅ（ｘ，ｙ）＝１／（πＲ² ） （ｘ² ＋ｙ² ≦Ｒ² ） ＝０ （ｘ² ＋ｙ² ＞Ｒ² ）

【００７０】元の画像をｆ（ｘ，ｙ）、焦点の調整力不
足のボケた画像をｇ（ｘ，ｙ）とする。すると、ボケた
画像ｇ（ｘ，ｙ）はｆ（ｘ，ｙ）とｅ（ｘ，ｙ）との畳
み込み積分によって求めることができる。一方、関数
ｆ、ｇ、ｅの空間周波数（ｕ，ｖ）に関してフーリエ変
換して得られた関数を、それぞれ、Ｆ（ｕ，ｖ）、Ｇ
（ｕ，ｖ）、Ｅ（ｕ，ｖ）とする。それらの関数に関し
て次式が成立する。尚、関数Ｅ（ｕ，ｖ）は、焦点調整
力不足を生じる系の伝達関数である。

【００７１】

【数４１】Ｇ（ｕ，ｖ）＝Ｆ（ｕ，ｖ）・Ｅ（ｕ，ｖ）

【００７２】よって、補正画像をｑ（ｘ，ｙ）、そのフ
ーリエ変換をＱ（ｕ，ｖ）として、次式より補正画像を
求める。

【数４２】Ｑ（ｕ，ｖ）＝Ｆ（ｕ，ｖ）／Ｅ（ｕ，ｖ） この補正画像Ｑ（ｕ，ｖ）に対して焦点調節力不足によ
るボケを発生させると、そのボケ画像はＦ（ｕ，ｖ）と
なり、元の正しい画像を認識することができる。

【００７３】よって、Ｊ（ｕ，ｖ）＝１／Ｅ（ｕ，ｖ）
で定義される関数を導入し、その逆フーリエ変換をｊ
（ｘ，ｙ）とする。すると、実空間での補正画像ｑ
（ｘ，ｙ）は、元の正規の画像ｆ（ｘ，ｙ）と関数ｊ
（ｘ，ｙ）との畳み込み積分により求めることができ
る。

【００７４】第１画像強調器３４は、この正規の画像ｆ
（ｘ，ｙ）に関して、関数ｊ（ｘ，ｙ）との畳み込み積
分を実行する演算器である。又、関数ｊ（ｘ，ｙ）は半
径Ｒをパラメータとしており、その半径Ｒは年齢の関数
である。従って、第１強調パラメータ設定器１６は、年
齢ダイヤル１４の設定値に基づいて、関数ｊ（ｘ，ｙ）
を決定する装置である。

【００７５】次に、この補正画像ｑ（ｘ，ｙ）は、第２
画像強調器３５に入力する。第２画像強調器３５では、
年齢に応じて変化する空間周波数特性による影響を補正
するものである。人間の空間周波数に関する識別能力は
低域通過フィルタと等価であり、遮断周波数以上の空間
周波数を識別することができない。このために、高齢者
になると画像の輪郭がボケる。このボケを生じさせる系
のインパルス応答関数ｎ（ｘ）は次式で定義される。

【００７６】

【数４３】ｎ（ｘ，ｙ）＝exp[-(x²＋ｙ²)/( 2σ²)]/
[(2 π)^1/2σ] このインパルス応答関数のフーリエ変換をＮ（ｕ，ｖ）
とする。空間周波数特性の劣化によるボケた画像をｂ
（ｘ，ｙ）とする。すると、ボケた画像ｂ（ｘ，ｙ）は
入力画像ｑ（ｘ，ｙ）とｎ（ｘ，ｙ）との畳み込み積分
によって求めることができる。一方、関数ｎ、ｂの空間
周波数（ｕ，ｖ）に関してフーリエ変換して得られた関
数を、それぞれ、Ｎ（ｕ，ｖ）、Ｂ（ｕ，ｖ）とする。
それらの関数に関して次式が成立する。尚、関数Ｎ
（ｕ，ｖ）は、高域特性が遮断される系の伝達関数であ
る。

【００７７】

【数４４】Ｂ（ｕ，ｖ）＝Ｑ（ｕ，ｖ）・Ｎ（ｕ，ｖ）

【００７８】よって、第２補正画像をｍ（ｘ，ｙ）、そ
のフーリエ変換をＭ（ｕ，ｖ）として、次式より第２補
正画像を求める。

【数４５】Ｍ（ｕ，ｖ）＝Ｑ（ｕ，ｖ）／Ｎ（ｕ，ｖ） この第２補正画像Ｍ（ｕ，ｖ）に対して高域特性が遮断
される系によるボケを発生させると、そのボケ画像は、
正確に、入力画像Ｑ（ｕ，ｖ）となり、元の正しい画像
を認識することができる。

【００７９】よって、Ｐ（ｕ，ｖ）＝１／Ｎ（ｕ，ｖ）
で定義される関数を導入し、その逆フーリエ変換をｐ
（ｘ，ｙ）とする。すると、実空間での補正画像ｍ
（ｘ，ｙ）は、元の正規の入力画像ｑ（ｘ，ｙ）と関数
ｐ（ｘ，ｙ）との畳み込み積分により求めることができ
る。

【００８０】第２画像強調器３５は、この入力画像ｑ
（ｘ，ｙ）に関して、関数ｐ（ｘ，ｙ）との畳み込み積
分を実行する演算器である。又、関数ｐ（ｘ，ｙ）は遮
断周波数σをパラメータとしている。そして、この遮断
周波数σが年齢の関数となる。従って、第２強調パラメ
ータ設定器１７は、年齢ダイヤル１４の設定値に基づい
て、関数ｐ（ｘ，ｙ）を決定する装置である。

【００８１】次に、この第２補正画像ｍ（ｘ，ｙ）は、
レベル伸長器３６に出力される。そして、レベル圧縮器
３１で圧縮された比率の逆数に応じてレベルが拡張され
る。そして、この第２補正画像ｍ（ｘ，ｙ）が駆動回路
１２に出力され、ＣＲＴ１３により、補正画像が表示さ
れる。以上の信号処理は、Ｇ信号処理回路４０、Ｂ信号
処理回路５０についても同様である。よって、年齢ダイ
ヤル１４の３つのダイヤルをそれぞれ調整すれば、色補
正、焦点ボケによる補正、空間周波数特性の劣化に基づ
く補正が、それぞれ、単独に実行される。

【００８２】尚、この３つの補正は、それぞれ、独立し
て可変にしても良いが、１つの年齢ダイヤルだけで、入
力値に応じて、３つの補正を関連して行っても良い。

【００８３】上記の第１補正と第２補正は、伝達関数が
異なるだけで、どちらも、空間周波数に関する補正であ
る。よって、この補正は、高周波成分を強調する補正、
即ち、画像のエッジ強調をする補正でも同一の効果があ
る。

【００８４】即ち、入力画像ｆ（ｘ，ｙ）に関して次の
演算により補正画像ｑ（ｘ，ｙ）を求めても良い。

【数４６】ｑ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｘ，ｙ)-(chd²ｆ（ｘ，
ｙ）/d²x+cvd²ｆ（ｘ，ｙ）/d²y)

【００８５】この係数ch,cv は第１補正の場合には、焦
点ボケの半径Ｒの関数となり、第２補正の場合には高域
遮断周波数σの関数となる。よって、両補正において、
係数ｃは年齢の関数となる。この場合には、第１画像強
調器３４、第２画像強調器３５は、共に、入力画像ｆ
（ｘ，ｙ）に関して、数式４６の演算を実行する演算器
となる。又、第１強調パラメータ設定器１６は設定され
た年齢により第１補正の係数ｃを演算し、第２強調パラ
メータ設定器１７は設定された年齢により第２補正の係
数ｃを演算する演算器である。

【００８６】上記実施例において、基準視覚特性として
の基準感度波長特性α₀(λ) を、例えば、２０才の平均
的な人間の特性としているが、この基準感度波長特性α
₀(λ) は、所定の望ましい感度波長特性としても良い。
この場合には、年齢に係わらず、全ての人間の認識波長
特性Ｏ_X ( λ) が、入射光波長特性Ｉ (λ) に対して基
準視覚特性としての基準感度波長特性α₀(λ) を有する
仮想人間が感ずる認識波長特性Ｏ₀(λ) となるように、
画像が補正される。これにより、年齢や個人差にかから
わず認識画像を鮮明な所定の画像とすることができる。

【００８７】又、焦点の調整力不足によるボケた画像の
補正に関する補正では、全空間周波数を通過させる伝達
関数（Ｅ₀(ｕ，ｖ）＝１）を基準視覚特性としての基準
空間周波数特性としている。しかし、この基準空間周波
数特性は、所定の任意に設定された空間周波数特性（Ｅ
₀(ｕ，ｖ）であっても良い。この場合には、数式４２に
代えて、次の数式４７にて補正される。

【００８８】

【数４７】Ｑ（ｕ，ｖ）＝Ｆ（ｕ，ｖ）・Ｅ₀(ｕ，ｖ）
／Ｅ（ｕ，ｖ） この補正により、焦点調整力不足に関して伝達関数Ｅ
（ｕ，ｖ）を有した人間がこの補正画像Ｑ（ｕ，ｖ）を
見る時、その人間に見える画像は、焦点調整力不足に関
して伝達関数Ｅ₀ （ｕ，ｖ）を有した人間が元の画像Ｆ
（ｕ，ｖ）を見た時の画像と等価となる。

【００８９】さらに、空間周波数特性に関する補正で
は、全空間周波数を通過させる伝達関数（Ｎ₀(ｕ，ｖ）
＝１）を基準視覚特性としての基準空間周波数特性とし
ている。しかし、この基準空間周波数特性は、所定の任
意に設定された空間周波数特性（Ｎ₀(ｕ，ｖ）であって
も良い。この場合には、数式４５に代えて、次の数式４
８にて補正される。

【００９０】

【数４８】Ｍ（ｕ，ｖ）＝Ｑ（ｕ，ｖ）・Ｎ₀(ｕ，ｖ）
／Ｎ（ｕ，ｖ） この補正により、空間周波数特性に関して伝達関数Ｎ
（ｕ，ｖ）を有した人間がこの補正画像Ｍ（ｕ，ｖ）を
見る時、その人間に見える画像は、空間周波数特性に関
して伝達関数Ｅ₀ （ｕ，ｖ）を有した人間が元の画像Ｑ
（ｕ，ｖ）を見た時の画像と等価となる。

【００９１】上記の実施例では、人間の年齢に応じた視
覚特性による影響を排除するように画像を補正している
が、人間の個人差に基づく視覚特性による影響を排除す
るように画像を補正しても良い。即ち、個人の視覚特性
を測定して、その視覚特性と基準視覚特性とから上述し
た遮断周波数σ（補正係数）を求めるようにしても良
い。個人の視覚特性の計測は次のようにして行うことが
できる。分光特性については、眼底からの反射光の分光
強度分布を測定することで求めることができる。焦点調
節特性は、近点視力を測定することで求めることができ
る。又、空間周波数特性は、視力検査や縞模様のテスト
チャートを用いたコントラスト感度を測定することによ
り求めることができる。

【００９２】上記の実施例では、Ｒ，Ｇ，Ｂの３信号に
対する感度波長特性、焦点調節特性及び空間周波数特性
についての補正を示したが、ＮＴＳＣ方式の映像信号、
例えば、テレビジョンやビデオ等の出力する映像信号に
対する上記の補正は、図７に示す構成により行うことが
できる。即ち、ＮＴＳＣ方式の映像信号ＶinがＹ／Ｃ分
離回路６１で輝度信号Ｙと色差信号Ｃとに分離され、こ
の輝度信号Ｙと色差信号Ｃとを用いて、ＮＴＳＣデコー
ダ６２によりＲ，Ｇ，Ｂの３信号に変換される。そし
て、このＲ，Ｇ，Ｂの３信号に対して、視覚特性補正回
路６３、即ち、図１に示す各信号処理装置３０，４０，
５０で補正処理が実行される。そして、補正された
Ｒ^' ，Ｇ^' ，Ｂ^' の３信号は、ＮＴＳＣエンコーダ６４
により補正後の輝度信号Ｙ^' と補正後の色差信号Ｃ^' に
変換され、Ｙ／Ｃ混合回路６５により補正された映像信
号Ｖout が得られる。

【００９３】又、図１の色補正器３３は、一般的に、図
８に示すように抵抗を用いた合成回路により構成するこ
とができる。この回路では、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号はマトリッ
クス変換により、補正されたＲ^' ，Ｇ^' ，Ｂ^' となる。
即ち、（Ｒ^' ，Ｇ^' ，Ｂ^' ）＝Ｔ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）であ
る。但し、Ｔは変換行列であり、その各成分は抵抗値に
より決定することができる。又、上記実施例では、変換
行列Ｔは、対角成分のみを有する行列としている。

【００９４】エッジ強調は、図９に示すように、各Ｒ，
Ｇ，Ｂ信号に対して、水平エッジ強調回路７０Ｒ，７０
Ｇ，７０Ｂ、垂直エッジ強調回路７１Ｒ，７１Ｇ，７１
Ｂにより行うことができる。色変換回路６９は、上述し
た変換行列Ｔによる変換を行う回路であり、図１のＲ、
Ｇ、Ｂの各回路の色補正器３３を集合させた回路であ
る。水平エッジ強調回路７０Ｒ，７０Ｇ，７０Ｂは図１
０に、垂直エッジ強調回路７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂは図
１１に、その詳細な構成が示されている。ＲＧＢ色信号
Ｓｈ０は同期分離回路７０９ｈにより、各水平走査線毎
に分離されて、分離された信号Ｓｈ１は遅延回路７０１
ｈで微小時間（１００ｎｓ程度）だけ遅延され、その遅
延信号Ｓｈ２は増幅器７０３ｈにより２倍に増幅され
て、信号Ｓｈ３として加減算器７０４ｈに入力する。さ
らに、遅延回路７０１ｈで遅延された信号Ｓｈ２は、さ
らに、遅延回路７０２ｈで微小時間（１００ｎｓ程度）
だけ遅延され、信号Ｓｈ４として加減算器７０４ｈに入
力している。

【００９５】又、加減算器７０４ｈには、元の信号Ｓｈ
１が入力しており、加減算器７０４ｈにより元の信号Ｓ
ｈ１から増幅器７０３ｈの出力Ｓｈ３が減算され、遅延
回路７０２ｈの出力Ｓｈ４が加算された値が演算され
る。この演算値は、差分演算による２次微分値に等しく
なる。この加減算器７０４ｈの出力は、係数設定器７０
５ｈに出力されて係数ch0 （数式４６の係数chに対応）
が乗算され、その結果は、加減算器７０６ｈに入力す
る。又、加減算器７０６ｈには遅延回路７０１ｈの出力
Ｓｈ２が入力している。これにより、加減算器７０６ｈ
の出力は、エッジが強調されたものとなる。各回路の出
力信号の波形は図１２に示されている。上記の回路の遅
延時間を変更することで、エッジ部分の幅を変化させる
ことができる。又、図１３に示すように、上記の１段遅
延信号Ｓｈ２と同一の信号Ｓｈ１２、２段遅延信号Ｓｈ
４と同一の信号Ｓｈ１３を生成する他、新たに３段遅延
信号Ｓｈ１４、４段遅延信号Ｓｈ１５を生成して、これ
らの４つの信号から２次微分された信号Ｓｈ６と、変形
された２次微分信号Ｓｈ７とを求め、比例定数ｃｈ１、
ｃｈ２を用いて、階段状にエッジが強調された信号Ｓｈ
９を得ることができる。即ち、信号Ｓｈ９は、次式で表
される。

【００９６】

【数４９】Ｓｈ１９＝ｃｈ１（Ｓｈ１３−Ｓｈ１２＋Ｓ
ｈ１３−Ｓｈ１４）＋ｃｈ２（Ｓｈ１２−Ｓｈ１１＋Ｓ
ｈ１４−Ｓｈ１５）＋Ｓｈ１３ このように処理した信号Ｓｈ１９により、階段状の微分
波形を求めることができる。

【００９７】エッジ強調の他の方法として、原信号と、
それをローパスフィルタを通過させた信号との差分によ
り２次微分値を演算する方法もある。この場合には、ロ
ーパスフィルタのカットオフ周波数を変更することで、
エッジ部分の幅を変更することができる。

【００９８】垂直エッジ強調回路７１Ｒ，７１Ｇ，７１
Ｂは、図１１に示されている。水平エッジ強調回路と異
なる点は、遅延回路７０１ｖ、７０２ｖの遅延時間ｔが
水平走査期間１Ｈである点である。他の回路構成は、図
１０に示した水平エッジ強調回路７０Ｒ，７０Ｇ，７０
Ｂと全く同一である。即ち、図１４に示すように、原信
号Ｓｖ１の水平走査線間の差分処理によって得られる信
号Ｓｖ２、Ｓｖ４とから、２次微分値に相当する信号Ｓ
ｖ５が生成される。そして、その信号Ｓｖ５に比例定数
ｃをかけて強調量を調整した強調信号Ｓｖ６が得られ
る。又、水平エッジ強調で示した図１３の処理と同様な
処理を垂直エッジ強調にも行うことができる。即ち、図
１５に示すように、上記の１段遅延信号Ｓｖ２と同一の
信号Ｓｖ１２、２段遅延信号Ｓｖ４と同一の信号Ｓｖ１
３を生成する他、新たに３段遅延信号Ｓｖ１４、４段遅
延信号Ｓｖ１５を生成して、これらの４つの信号から２
次微分された信号Ｓｖ６と、変形された２次微分信号Ｓ
ｖ７とを求め、比例定数ｃｖ１、ｃｖ２を用いて、階段
状にエッジが強調された信号Ｓｖ９を得ることができ
る。即ち、信号Ｓｖ９は、次式で表される。

【００９９】

【数５０】Ｓｖ１９＝ｃｖ１（Ｓｖ１３−Ｓｖ１２＋Ｓ
ｖ１３−Ｓｖ１４）＋ｃｖ２（Ｓｖ１２−Ｓｖ１１＋Ｓ
ｖ１４−Ｓｖ１５）＋Ｓｖ１３ このように処理した信号Ｓｈ１９により、垂直方向に対
して、階段状の微分波形を求めることができる。又、水
平エッジ強調回路、垂直エッジ強調回路、色変換回路の
配設位置は、入れ代わっても処理可能である。

【０１００】感度波長特性の補正は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号に
対して行い、エッジ強調については、ＮＴＳＣ方式の輝
度信号について行うようにしても良い。その回路構成
が、図１６に示されている。映像信号ＶinはＲＧＢ分離
回路７５でＲＧＢ色信号に分離され、色補正回路７６で
上述したように感度波長特性の補正が実行される。そし
て、補正後のＲＧＢ信号は、ＲＧＢ合成回路７３で色差
信号Ｃと輝度信号Ｙとに分離される。補正されたＲ^' ，
Ｇ^' ，Ｂ^' 信号がＲ，Ｇ，Ｂ合成回路７３で合成され得
られた輝度信号に対して、エッジ強調回路７４でエッジ
強調が実行される。このように、感度波長補正と空間周
波数特性の補正された映像信号によりテレビジョン受像
機７８が駆動される。尚、視覚特性テーブル７９は、図
４に示す特性のように、数式４６に示す補正係数ch,cv
(図１２〜図１５の補正係数ch,cv)を年齢値に応じて記
憶したテーブルである。又、補正係数設定回路７７は、
図１における設定器１５、１６、１７に対応する回路で
あり、年齢設定器１４に設定された値に対応した補正係
数ch,cv を、視覚特性テーブル７９の値から補間演算す
る回路である。

【０１０１】又、図１７に示すように、映像信号Ｖinを
ＹＣ分離回路８０で輝度信号Ｙと色差信号Ｃとに分離し
て、その輝度信号Ｙに対して画像補正回路８１にてエッ
ジが強調される。その後、ＲＧＢマトリックス８２でエ
ッジ強調された輝度信号Ｙと色差信号ＣとからＲＧＢ信
号に変換される。感度波長特性は、このＲＧＢマトリッ
クス８２におけるマトリックス変換により実行される。
そして、補正されたＲＧＢ信号を用いてブラウン管駆動
回路８３によりブラウン管８４に補正画像が表示され
る。

【０１０２】その他の視覚特性の補正として次に挙げる
ものが考えられる。図１８は明度とコントラスト感度と
の関係を提示時間をパラメータとして測定したグラフで
ある。明度Ｌが低下するに伴いコントラスト感度ΔＬ／
Ｌが低下していることが分かる。よって、画像の平均明
度Ｌが低い領域程、画像の明度勾配を高くする補正が考
えられる。そして、その補正量を人間の年齢又は個人差
により設定する。又、提示時間が短い程、コントラスト
感度ΔＬ／Ｌは低下している。よって、画像を見る時間
（視認時間）が短い程、画像のコントラストを向上させ
るように補正しても良い。この視認時間が短い場合と
は、画像の移動速度が大きい場合の他、車載用表示装置
であれば、車速が大きい場合等の運転集中度が高い場合
である。そして、その補正量を人間の年齢又は個人差に
より設定する。

【０１０３】図１９は、コントラスト感度と空間周波数
との関係を輝度をパラメータとして測定したグラフであ
る。空間周波数が高い程、コントラスト感度が低下して
いることが分かる。よって、空間周波数が高い領域程、
コントラストを強調するように補正しても良い。そし
て、その補正量は人間の年齢又は個人差により設定す
る。又、輝度が低い程、コントラスト感度は低下してい
る。よって、輝度の低い領域はコントラストを強調する
ように補正しても良い。そして、その補正量は人間の年
齢又は個人差により設定する。

【０１０４】又、色差感度も人間の年齢及び個人差によ
って異なる。よって、色相の変化に対して、図２０のよ
うに強調処理を行っても良い。上記の実施例では、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３信号を、それぞれ、処理したが、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の３信号からＮＴＳＣ方式のように輝度信号と色差信号
とを生成し、輝度信号に関して画像強調処理を、色差信
号に関して感度波長特性による補正を行うようにしても
良い。

【０１０５】上記の実施例は、ナビゲーションシステム
における表示画像の補正を行うものであるが、その他、
任意の表示画像を補正する装置に使用できる。又、補正
画像を表示するシミュレータとしても使用することが可
能である。さらに、眼鏡の前面にテレビカメラを配置
し、背面に表示板を配置して、テレビカメラで撮像した
画像を補正して表示板に表示するようにした高齢者用の
電子メガネ、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等
とすることもできる。又、本発明は、プロジェクタの画
像補正、コンピュータのディスプレイ上の画像補正、虚
像を用いた遠視点表示装置の画像補正、プリンタの印刷
による画像の補正等に応用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的な実施例に係る画像処理装置の
構成を示したブロック図。

【図２】比感度波長特性を示した特性図。

【図３】補正比感度波長特性を示した特性図。

【図４】Ｒ，Ｇ，Ｂ毎の補正比感度と年齢との関係を示
す説明図。

【図５】Ｒ，Ｇ，Ｂの感度補正を説明する説明図。

【図６】焦点調節力不足によるボケ画像の生成を示した
説明図。

【図７】他の画像処理装置の構成を示したブロック図。

【図８】色補正器、色変換回路の具体的な構成を示した
回路図。

【図９】映像信号に関する空間周波数特性と感度波長特
性に関する補正回路を示したブロック図。

【図１０】上記補正回路の水平エッジ強調回路を示した
ブロック図。

【図１１】上記補正回路の垂直エッジ強調回路を示した
ブロック図。

【図１２】水平エッジ強調回路の信号処理方法を示した
タイミングチャート。

【図１３】他の水平エッジ強調回路の信号処理方法を示
したタイミングチャート。

【図１４】垂直エッジ強調回路の信号処理方法を示した
タイミングチャート。

【図１５】他の垂直エッジ強調回路の信号処理方法を示
したタイミングチャート。

【図１６】他の画像処理装置の構成を示したブロック
図。

【図１７】他の画像処理装置の構成を示したブロック
図。

【図１８】感度輝度特性に基づく補正を説明するための
人間のコントラスト感度と明度との関係を示した特性
図。

【図１９】感度輝度特性に基づく補正を説明するための
人間のコントラスト感度と空間周波数との関係を示した
特性図。

【図２０】感度色相差特性に基づく補正を示した説明
図。

【符号の説明】

１０…ＣＰＵ １１…地図データメモリ １４…年齢ダイヤル １５…色補正パラメータ設定器 １６…第１強調パラメータ設定器 １７…第２強調パラメータ設定器 ３３…色補正器 ３４…第１画像強調器 ３５…第２画像強調器 ７０Ｒ，７０Ｇ，７０Ｂ…水平エッジ強調回路 ７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂ…垂直エッジ強調回路 ７０１ｈ，７０２ｈ，７０１ｖ，７０２ｖ…遅延回路 ７４…エッジ強調回路 ８１…画質補正回路

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表示画像に対して所定の補正をした後、そ
   の補正画像を表示するようにした画像処理装置におい
   て、 前記補正は人間の視覚特性に基づいて行われることを特
   徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】前記視覚特性は、人間の年齢に伴って変化
   する視覚特性であることを特徴とする請求項１に記載の
   画像処理装置。
3. 【請求項３】前記視覚特性は、人間の個人差に依存した
   視覚特性であることを特徴とする請求項１に記載の画像
   処理装置。
4. 【請求項４】前記視覚特性は、人間の視覚系の空間周波
   数特性であることを特徴とする請求項１に記載の画像処
   理装置。
5. 【請求項５】前記視覚特性は、人間の視覚系の感度波長
   特性であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理
   装置。
6. 【請求項６】前記感度波長特性は、人間の目の水晶体の
   透過率波長特性であることを特徴とする請求項５に記載
   の画像処理装置。
7. 【請求項７】前記視覚特性は、人間の眼の焦点調節力に
   伴う空間周波数特性であることを特徴とする請求項１に
   記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】前記視覚特性は、人間の視覚系の感度輝度
   特性であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理
   装置。
9. 【請求項９】前記視覚特性は、人間の視覚系の時空間周
   波数特性であることを特徴とする請求項１に記載の画像
   処理装置。
10. 【請求項１０】前記視覚特性は、人間の視覚系の感度色
    相差特性であることを特徴とする請求項１に記載の画像
    処理装置。
11. 【請求項１１】前記補正は所定特性に設定された基準視
    覚特性と前記視覚特性とに基づいて行われることを特徴
    とする請求項１に記載の画像処理装置。
12. 【請求項１２】前記補正は所定特性に設定された基準視
    覚特性と前記視覚特性との比特性に基づいて行われるこ
    とを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
13. 【請求項１３】前記基準特性は基準年齢における人間の
    視覚系の視覚特性であることを特徴とする請求項１１又
    は請求項１２に記載の画像処理装置。
14. 【請求項１４】前記基準特性は基準人間の視覚系の視覚
    特性であることを特徴とする請求項１１又は請求項１２
    に記載の画像処理装置。
15. 【請求項１５】前記補正は前記表示画像の一部に対して
    実行されることを特徴とする請求項１に記載の画像処理
    装置。
16. 【請求項１６】前記補正の程度は画面の視認時間に応じ
    て変化させることを特徴とする請求項１に記載の画像処
    理装置。
17. 【請求項１７】前記補正は前記表示画像に対してエッジ
    強調処理であることを特徴とする請求項４又は請求項７
    に記載の画像処理装置。
18. 【請求項１８】前記補正は前記表示画像のＲ，Ｇ，Ｂ値
    に対する比感度による補正であることを特徴とする請求
    項５又は請求項６の画像処理装置。
19. 【請求項１９】前記補正は前記表示画像のＲ，Ｇ，Ｂ値
    に対する感度波長特性及び空間周波数特性に基づく補正
    であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装
    置。
20. 【請求項２０】前記補正は前記表示画像の映像信号にお
    ける輝度信号に対する空間周波数特性に基づく補正であ
    ることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
21. 【請求項２１】前記画像処理装置は、 表示すべき画像を表す画像データを入力する画像入力手
    段と、 年齢に対応した変数値を入力する変数値入力手段と、 前記変数値と、年齢に応じた人間の眼の視覚特性に基づ
    く補正のための特性値を記憶する特性値記憶手段と、 前記変数値から補正のための特性値を決定し、その特性
    値に基づいて、前記画像データを補正して、補正画像を
    求める補正画像演算手段と、 前記補正画像を表示する表示手段とを有することを特徴
    とする請求項１に記載の画像処理装置。