WO2007138871A1

WO2007138871A1 - 画像処理装置制御方法及び画像処理装置

Info

Publication number: WO2007138871A1
Application number: PCT/JP2007/060132
Authority: WO
Inventors: Akira Yamano; Masayuki Nakazawa
Original assignee: Konica Minolta Medical & Graphic, Inc.
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2007-05-17
Publication date: 2007-12-06
Also published as: US20070274586A1; JPWO2007138871A1; US7920145B2

Abstract

　多階調表現が可能な画像表示装置及び画像表示方法の提供を目的とする。そのためには、モノクロ画像データをＬＵＴに基づいてＲＧＢにデータ分配して表示画像データを生成する制御部６と、前記表示画像データに基づいて画像を表示可能な液晶パネル２と、液晶パネル２に表示された画像の色刺激値を測定する測定手段５と、を備え、制御部６は、液晶パネル２の特性に基づいて、内部信号値に対応するＲＧＢ値を所定の範囲で増減させた複数の候補色の輝度及び色度を推定し、その推定結果に基づいて前記候補色の中から１つの選択色を選抜し、前記選択色のＲＧＢ値を該内部信号値のＲＧＢ値として前記ＬＵＴを補正するＬＵＴ生成部１３を備えることを特徴とする画像形成装置とする。

Description

明細書

画像処理装置制御方法及び画像処理装置

技術分野

[0001] 本発明は、画像処理装置制御方法及び画像処理装置に係り、特にカラー表示ディスプレイにおいて、画像表示手段の駆動階調数よりも階調数の多いモノクロ画像を表示する画像処理装置制御方法及び画像処理装置に関する。

背景技術

[0002] X線診断装置、 MRI (Magnetic Resonance Imaging磁気共鳴映像法)診断装置、各種 CT(Computed Tomographyコンピュータ断層撮影)装置などの医療用診断装置で撮影された診断画像は、通常、 X線フィルムやその他のフィルム感光材料などの光透過性の画像記録フィルムに記録され、光透過性の画像として再生される。この診断画像が再生されたフィルムは、シヤーカステンと呼ばれる観察用の装置にセットされて、背面力も光を照射された状態で観察され、病変箇所の有無等の診断が行われる。

[0003] また、各種医療用診断'計測装置では、撮影'計測した画像を観察するためのモニタとして、 CRT (Cathode Ray Tube)ディスプレイや LCD (Liquid Crystal Dis play液晶ディスプレイ)等のカラー表示ディスプレイが接続されており、これらの表示画面に出力された画像により、診断あるいはフィルム出力前の診断画像の確認、調整や画像処理等が行われて、る。

[0004] ところで、前述の X線診断装置で撮影された画像をフィルム上に再現する場合、通常、ブルーベースのモノクロフィルムが用いられることが多い。また、通常、 10〜12ビットの階調分解能（1024〜4096階調)で画像が再現される場合が多!、。

[0005] 従って、 CRTや LCDなどのディスプレイで画像を診断する際にも、 10ビット以上の階調分解能を持つ専用のモノクロディスプレイが用いられることが多い。

[0006] 一方、内視鏡や眼底カメラなどのカラー画像の表示には、カラー表示ディスプレイが用いられる。また、近年では、超音波診断装置、 CT装置、 MRI装置などの 3次元画像を表示する際にも、カラー表示ディスプレイが用いられるようになった。 [0007] 総合的な診断を行うためには複数種類の診断装置の画像を観察する必要があり、そのためには専用の高階調モノクロディスプレイとカラーディスプレイの両方を設置しなければならず、費用がカゝかるとともに広、設置スペースを要すると!ヽぅ問題があつた。

[0008] カラー表示ディスプレイでモノクロ（白黒)画像を表示することは可能である力カラ一表示ディスプレイでは、通常 8ビットの階調分解能で画像表示が行われるため、通常の表示画面で画像を再現する際には、上述の X線診断装置で撮影して出力される画像よりも階調分解能が低い、いわゆるビット落ちした画像データによる画像表示が行われる。

[0009] 具体的には、例えば 10ビットのモノクロ画像データを 8ビットの RGB画像データに変換するには、 1024階調のモノクロ画像信号値を、図 19に示すような LUT (Look Up Table)に基づいて 256階調の RGB値に変換するようになっている。ここで、従来の LUTにおいては、 RGB値はそれぞれ等値であり、 RGB画像データは 256階調より多階調の画像表示を行うことができないという問題があった。

[0010] さらに、特許文献 1に記載の発明のように、 LUTにおいて B値を R、 G値より大きな値とすることで、ブルーベースのモノクロフィルムを再現する画像表示装置が知られている。このような画像表示装置によれば、 R値 =G値 =KX B値（0<K< 1)として L UTを作成することにより、ブルーベースのモノクロフィルムの色調をほぼ再現できる力 RG値の最大値が 256よりも小さくなるために表示可能な階調数が 256階調よりも少なくなつてしまうので、ブルーベースのモノクロフィルムの色調を再現する場合、階調数の減少はさらに大きな問題であつた。

[0011] ディスプレイの駆動階調数よりも多階調の表示を行う方法として、 FRC (Flame Ra teControl：時分割）表示と!/ヽぅ方法が考案されて!、る。

[0012] ここで FRC表示とは、階調分解能 (ビット数)の高ヽ画像データを階調分解能 (ビット数)の低い画像データとして表示する際に、ビット数の高い画像データから、両者のビット数の差に応じた数の、ビット数の低い画像データを生成して、この画像データを、順次、表示することにより、ビット数の低い画像表示で高いビット数に相当する階調表現を行うものである。 [0013] 具体的には、ビット数の差を nとするとき 2ⁿのフレーム数の、ビット数の低い画像データを生成して、このビット数の低い画像データを、順次、表示することで、例えば、 8 ビットの階調分解能の画像 4フレームを用いて、 10ビットの階調分解能に相当する階調表現を行う。

[0014] また、特許文献 2に記載の発明のように、 RGBが等値だけではなぐ特許文献 2の表 1のように R, G, B値が単調非減少で、 RGB値の合計が 1ずつ変化するように LU Tを作成することにより、 765階調の画像表示を行うことができる。

[0015] さらに、特許文献 3に記載の発明のように、副画素の信号値を任意の範囲で増減させた LUTを用いて多階調表現を行う画像表示装置が知られてヽる。このような画像表示によれば、理論上は 4096階調以上の画像表示を行うことができるようになっている。

特許文献 1：特開 2000— 330530号公報

特許文献 2：特開 2001— 034232号公報

特許文献 3 :特開 2003— 050566号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0016] しかしながら、 FRC表示では、いわゆるフリツ力と呼ばれる画像のちらつきが目立つて目が疲れるという問題があり、時分割表現における分割した表示データの切り替えに要する処理の負担が大き、と、う問題もあった。

[0017] また、特許文献 2に記載の画像表示装置では、入力モノクロ画像信号値の最大値力の最大値 +Gの最大値 +Bの最大値となるように変換し、なおかつ RGB信号値を略均等に分割して配分しており、 RGB値の組み合せに対する制限が厳、ので、時分割表示を行わなければ 766階調の画像表現しか行えず、単純撮影の画像診断には不十分であった。

[0018] さらに、特許文献 3に記載の画像表示装置では、モノクロモニタにおける多階調表示を想定しているため、副画素信号値の選択可能な範囲が大き過ぎるとともに、輝度に関する条件のみで副画素信号値を選択するため、作成された LUTを用いて、カラ一モニタでモノクロ画像を表示しても、診断に適した色調で表示できないという問題があった。また、特許文献 3に記載の画像表示装置はカラーモニタにも適用可能との記載があるが、その場合、 RGBの各画素をさらに副画素に分割しなければならず、構成が複雑になってしまう問題があった。

[0019] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、モノクロ画像として適切な色調の画像表示が可能で、なおかつ、 RGB画素の副画素への分割や FRC表示を行わなくてもディスプレイの駆動階調数よりも 4倍以上多い階調数での表現が可能な画像処理装置制御方法及び画像処理装置の提供を目的とするものである。

課題を解決するための手段

[0020] 前記課題を解決するために、請求の範囲第 1項に記載の発明は、

n+m (nは 8以上の正の整数、 mは 2以上の正の整数）ビットの 1チャンネルのモノク口画像データを、予め設定された対応付けに基づ!/、て nビットの 3チャンネル以上のカラー表示画像データに変換する画像処理装置制御方法であって、

前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する輝度情報を取得する輝度情報取得工程と、

前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する色度情報を取得する色度情報取得工程と、

前記輝度情報及び前記色度情報に基づ!、て、前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応するカラー表示画像データの信号値を決定する信号値決定工程と、前記信号値決定工程で決定された前記モノクロ画像データの信号値とカラー表示画像データの信号値とを前記対応付けに設定する対応付け設定工程と、を含むことを特徴とする。

[0021] 請求の範囲第 2項に記載の発明は、請求の範囲第 1項に記載の画像処理装置制御方法において、

前記モノクロ画像データの信号値それぞれにつヽて、異なる信号値を有する複数の候補カラー表示画像データを選択する候補選択工程と、

前記候補カラー表示画像データそれぞれについて、輝度及び色度を算出する輝度色度算出工程と、

前記輝度情報取得工程は、前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する目標輝度を決定する輝度決定工程と、

前記色度情報取得工程は、前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する目標色度を決定する色度決定工程と、を含み、

前記信号値決定工程は、前記輝度色度算出工程で算出された前記候補カラー表示画像データそれぞれの輝度と前記目標輝度との対比、及び前記輝度色度算出ェ程で算出された前記候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づいてカラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする。

[0022] 請求の範囲第 3項に記載の発明は、請求の範囲第 2項に記載の画像処理装置制御方法において、

前記信号値決定工程は、

前記候補カラー表示画像データそれぞれの輝度と前記目標輝度との対比に基づ Vヽて、複数の第一次候補カラー表示画像データを選抜する輝度選抜工程と、前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づ!/ヽてカラー表示画像データの信号値を決定する色度選抜工程と、を含むことを特徴とする。

[0023] 請求の範囲第 4項に記載の発明は、請求の範囲第 3項に記載の画像処理装置制御方法において、

前記色度決定工程は、前記モノクロ画像データのある信号値に対応する目標色度を、前記モノクロ画像データの他の信号値に対応する前記信号値決定工程で決定された色度とし、

前記色度選抜工程は、ある信号値のモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの前記輝度色度算出工程で算出された色度と、前記目標色度との対比に基づいてカラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする。

[0024] 請求の範囲第 5項に記載の発明は、請求の範囲第 4項に記載の画像処理装置制御方法において、

前記色度決定工程は、信号値 i (iは 1以上 2^n+m— 1以下の整数)のモノクロ画像データに対応する目標色度を、信号値 i—lのモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度とし、

前記色度選抜工程は、信号値 iのモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データのうち、前記目標色度との色差が最小となる色度が前記輝度色度算出工程で算出された第一次候補カラー表示画像データを選択することを特徴とする。

[0025] 請求の範囲第 6項に記載の発明は、請求の範囲第 4項に記載の画像処理装置制御方法において、

前記色度決定工程は、信号値 i (iは 2以上 2^n+m— 1以下の整数)のモノクロ画像データに対応する目標色度を、信号値 i—1のモノクロ画像データに対応付けられた力ラー表示画像データの色度及び信号値 i 2のモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度とし、

前記色度選抜工程は、信号値 iのモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データのうち、信号値 i— 1のモノクロ画像データに対応付けられた力ラー表示画像データの色度との色差 Δ E (i— 1)と、信号値 i 2のモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度との色差 Δ E (i— 2)との差の絶対値が最大となる色度が前記輝度色度算出工程で算出された第一次候補カラー表示画像データを選択することを特徴とする。

[0026] 請求の範囲第 7項に記載の発明は、請求の範囲第 2項に記載の画像処理装置制御方法において、

前記信号値決定工程は、

前記輝度色度算出工程で算出された候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づいて、複数の第一次候補カラー表示画像データを選抜する色度選抜工程と、

前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの輝度と前記目標輝度との対比に基づ!/ヽてカラー表示画像データの信号値を決定する輝度選抜工程と、を含むことを特徴とする。

[0027] 請求の範囲第 8項に記載の発明は、画像処理装置において、

n+m (nは 8以上の正の整数、 mは 2以上の正の整数）ビットの 1チャンネルのモノク口画像データを、予め設定された対応付けに基づ!/、て nビットの 3チャンネル以上のカラー表示画像データに変換する画像処理装置であって、

前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する輝度情報を算出する輝度算出部と、

前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する色度情報を算出する色度算出部と、

前記輝度情報及び前記色度情報に基づ!、て、前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応するカラー表示画像データの信号値を決定する信号値決定部と、前記信号値決定部で決定された前記モノクロ画像データの信号値とカラー表示画像データの信号値とを前記対応付けに設定する対応付け生成部と、を備えることを特徴とする。

[0028] 請求の範囲第 9項に記載の発明は、請求の範囲第 8項に記載の画像処理装置において、

前記モノクロ画像データの信号値それぞれにつヽて、異なる信号値を有する複数の候補カラー表示画像データを選択する候補選択部と、

前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する目標輝度を決定する目標輝度設定部と、

前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する目標色度を決定する目標色度決定部とを備え、

前記輝度算出部は、前記候補カラー表示画像データについて輝度を算出し、前記色度算出部は、前記候補カラー表示画像データについて色度を算出し、前記信号値決定部は、前記候補カラー表示画像データぞれぞれの輝度と前記目標輝度との対比、及び前記候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づいて前記カラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする。

[0029] 請求の範囲第 10項に記載の発明は、請求の範囲第 9項に記載の画像処理装置において、

前記信号値決定部は、前記候補カラー表示画像データそれぞれの輝度と前記目標輝度との対比に基づいて、複数の第一次候補カラー表示画像データを選抜し、

前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づいてカラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする。

請求の範囲第 11項に記載の発明は、請求の範囲第 10項に記載の画像処理装置において、

前記目標色度決定部は、前記モノクロ画像データのある信号値に対応する目標色度を、前記モノクロ画像データの他の信号値に対応する前記信号値決定部で決定された色度とし、

前記信号値決定部は、ある信号値のモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの前記色度算出部で算出された色度と、前記目標色度との対比に基づいてカラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする。

請求の範囲第 12項に記載の発明は、請求の範囲第 11項に記載の画像処理装置において、

前記目標色度決定部は、信号値 i (iは 1以上 2^n+m— 1以下の整数)のモノクロ画像データに対応する目標色度を、信号値 i—lのモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度とし、

前記信号値決定部は、信号値 iのモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データのうち、前記目標色度との色差が最小となる色度が前記色度算出部で算出された第一次候補カラー表示画像データを選択することを特徴とする請求の範囲第 13項に記載の発明は、請求の範囲第 11項に記載の画像処理装置において、

前記目標色度決定部は、信号値 i (iは 2以上 2^n+m— 1以下の整数)のモノクロ画像データに対応する目標色度を、信号値 i—lのモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度及び信号値 i 2のモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度とし、前記色度選抜工程は、信号値 iのモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データのうち、信号値 i— 1のモノクロ画像データに対応付けられた力ラー表示画像データの色度との色差 Δ E (i— 1)と、信号値 i 2のモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度との色差 Δ E (i— 2)との差の絶対値が最大となる色度が前記色度算出部で算出された第一次候補カラー表示画像データを選択することを特徴とする。

請求の範囲第 14項に記載の発明は、請求の範囲第 9項に記載の画像処理装置において、

前記信号値決定部は、

前記色度算出部で算出された候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づいて、複数の第一次候補カラー表示画像データを選抜し、前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの輝度と前記目標輝度との対比に基づいてカラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする。

発明の効果

[0030] 本発明によれば、モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する輝度情報及び色度情報に基づ、て、モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する RGB表示画像データの信号値を決定するので、医用画像診断を行うのに十分な階調再現性及び色調を有する画像を表示するための対応付け設定が可能となる。すなわち、駆動階調数が少な、安価なカラー画像表示装置にぉ、ても、時分割表示を行うことなぐ画像表示装置の駆動階調数よりも 4倍以上階調数の多い高精細モノクロ画像データの入力に対して、医用画像診断を行うのに十分な階調再現性及び色調を有する画像を表示することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0031] [図 1]第一の実施形態における画像表示装置の正面図である。

[図 2]第一の実施形態における画像表示装置の概略構成を示すブロック図である。

[図 3]第一の実施形態における候補色の範囲を示す説明図である。

[図 4]第一の実施形態における候補色の具体例を示す図である。

[図 5]第一の実施形態における変換則生成プロセスを示すフローチャートである。 [図 6]第一の実施形態における色調選択プロセスに表示される画面を示す説明図である。

[図 7]第一の実施形態における変換則導出プロセスを示すフローチャートである。

[図 8]第一の実施形態におけるテストパターンと表示特性の関係を示す説明図である

[図 9]第一の実施形態における標準表示関数の生成の説明図である。

[図 10]第一の実施形態における標準表示関数の生成の説明図である。

[図 11]第一の実施形態における標準表示関数の生成の説明図である。

[図 12]第一の実施形態における RGB値の選抜を示すフローチャートである。

[図 13]第一の実施形態における輝度に基づく一次選抜を示す説明図である。

[図 14]第一の実施形態における色度に基づく選抜を示す説明図である。

[図 15]第一の実施形態における色度に基づく選抜を示す説明図である。

[図 16]第一の実施形態における画像表示方法を示すフローチャートである。

[図 17]第二の実施形態における RGB値の選抜を示すフローチャートである。

[図 18]実施例における測定結果を示す CIExy色度図である。

[図 19]従来の LUTを示す図である。

符号の説明

1 画像表示装置

2 液晶パネル

3 液晶駆動部

4 ノックライ卜

5 測定手段

6 制御部

8 画像生成装置

10 データ処理部

13 LUT生成部

61 LUT記憶部

62 候補選択部 63 目標色度決定部

64 目標輝度設定部

65 色度算出部

66 輝度算出部

67 信号値決定部 (一次候補選抜部）

68 テストパターン保持部

X 入力部

発明を実施するための最良の形態

[0033] [第一の実施形態]

以下に、本発明に係る画像処理装置が適用された画像表示装置の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。

[0034] 図 1は、本実施形態に係る画像表示装置 1の正面図である。画像表示装置 1は、例えば、医療用診断装置のモニタである。図 2に示すように、画像表示装置 1には、内部信号値に基づ、てカラー画像を表示する表示部としての液晶パネル (LCD (Liqu id Crystal Display) ) 2と、表示部を駆動させる表示駆動部としての液晶駆動部 3 とが備えられている。

[0035] 本実施形態に適用可能な液晶パネル 2の種類は特に限定されず、また、液晶駆動部 3が液晶パネル 2を駆動させる方式についても TN (Twisted Nematic)方式、 S TN (SuperTwisted Nematic)方式、 MVA(Multi— domain Vertical Aligne ment )方式、 IPS (In Plane Switching)方式等の各種の駆動方式のものを適用することができる。なお、本実施の形態においては、液晶パネル 2は、図示しないカラーフィルタにより赤色 (R)、緑色 (G)、青色 (B)それぞれ 8ビット（256段階)の階調を再現することが可能である。

[0036] なお、本実施形態では、赤色 (R)、緑色 (G)、青色 (B)の 3色力もなる液晶パネルを用いているが、赤色 (R)、緑色 (G)、青色 (B)の 3色に限定されるものではなぐ例えば、黄色 (Y)、マゼンタ (M)、シアン (C)の 3色でも良い。また、 4色以上でも良ぐ R、 G、 B、 Y、 Μ、 Cの 6色や、色調の異なる赤色（R1、R2)、緑色（Gl、 G2)、青色（ Bl、 B2)の 6色でも良い。後述の画像処理も赤色 (R)、緑色（G)、青色（B)の 3色に限定されるものではない。また、カラーフィルタによって多色表示する場合に限らず、複数色の光源を切り替えて多色表示する画像表示装置にも適用可能である。

[0037] また、画像表示装置 1は非観察側力も液晶パネル 2に光を照射するバックライト 4を備えている。バックライト 4は、液晶パネル 2を照明するに足りる光を提供し得るものであればよぐ例えば、 LED,冷陰極蛍光管、熱陰極蛍光管、その他の発光素子等を適用可能であるが、医療用途のモニタにも好適に利用可能なように、最大輝度 500 〜5000cdZm²の表示が可能であることが好まし!/、。

[0038] また、画像表示装置 1には、液晶パネル 2の特定のターゲット領域 Tに表示される画像の表示特性を測定する測定手段 5が備えられて、る。測定手段 5は液晶パネル 2 の種類に応じて輝度計や色度計などの公知のセンサ等を用いることができる。測定手段 5は後述する LUT生成部 13に接続されており、 LUT生成部 13が液晶パネル 2 に表示させるテストパターンを切り替える毎に表示される表示特性を測定し、測定結果を LUT生成部 13に出力するようになって、る。

[0039] 液晶パネル 2の表示特性とは、液晶パネル 2に入力する RGB値と、それに対する表示光の輝度及び Z又は色度に関する情報である。輝度及び Z又は色度に関する情報は、一般に用いられる表色の指標を用いることができる。例えば CIEで定める、 XY Z表色系、 X Y Z 表色系、 xyz色度座標、 X y z 色度座標、 UCS色度、 L * a

10 10 10 10 10 10

* b *表色系、 L * C * h *表色系、 L * u *v*表色系などが挙げられる力それに限られるものではない。

[0040] 輝度及び Z又は色度に関する情報は、液晶パネル 2のターゲット領域 Tにテストパターンを表示して測定手段 5を用いて所定のタイミングで測定しても良いし、工場出荷時に液晶パネル 2にテストパターンを表示して測定した結果を記憶しておいても良い。また、個々の表示装置に対する測定結果を用いずに、 RGB値に対する輝度及び Z又は色度に関する情報の対応関係を所定の変換式として記憶しておいても良い。

[0041] 測定手段 5が表示特性を測定する特定のターゲット領域 Tの位置及び大きさに特に制限は無いが、本実施形態においては液晶パネル 2の表示画面の中央部における 10%程度の面積の領域を指すものとする。測定手段 5は画像表示装置 1にオンライン接続されているが、例えば、画像表示装置 1とオンライン接続されていない測定手段を用いて表示特性を測定し、その測定結果をキーボード等の入力手段を介して画像表示装置 1に入力することとしても良い。

[0042] また、画像表示装置 1には、例えば、 CPU (Central Processing Unit)、各種の制御プログラム等を格納する ROM (Read Only Memory)、画像データ等を一時記憶する RAM (Random Access Memory) (いずれも図示せず）等を備えて構成され液晶駆動部 3を制御する制御部 6、及び制御部 6と外部機器とを接続するインターフェース (IZF) 7、入力部 15が設けられている。

[0043] インターフェース 7には、外部機器としての画像生成装置 8が接続されている。画像生成装置 8は、例えば 12ビットのモノクロ画像データを供給し、インターフェース 7にモノクロ画像データの入力信号値 (以下、「P値」）が入力されるようになっている。画像生成装置 8として特に制限は無いが、例えば、 X線診断装置、 MRI (Magnetic R esonance Imaging)診断装置、各種 CT (Computed Tomography)装置等の各種医療用診断装置の画像処理装置がある。

[0044] 制御部 6には、フレームメモリ（Flame Memory:図 2において「FM」とする） 9、データ処理部 10、 LUT記憶部 61及び LUT生成部 13が備えられてヽる。

[0045] フレームメモリ 9は、インターフェース 7を介して画像生成装置 8から入力されるモノクロ画像データを格納する。

[0046] データ処理部 10は、フレームメモリ 9から入力された 1チャンネルのモノクロ画像データを RGBの 3チャンネルにデータ分配して 8ビットの RGB表示画像データに変換する。ここで、本実施形態においては、制御部 6のデータ処理部 10が、 n+m (nは 8 以上の正の整数、 mは 2以上の正の整数）ビットモノクロ画像データを、予め設定された対応付けに基づ、て nビット RGB表示画像データに変換するようになって、る。具体的には、データ処理部 10は LUT記憶部 61に予め記憶された対応付けとしての L UTに基づいて 12ビットのモノクロ画像データを RGB値にデータ分配して 8ビットの R GB画像データに変換するようになっている。すなわち、本実施の形態においては、測定手段 5、制御部 6及び入力部 Xが本発明に係る画像処理装置として機能するものである。

[0047] 本実施の形態においては、液晶パネル 2が R, G, Bの 3色で画像表示するため、 R GBの 3チャンネルのカラー表示画像データとしての RGB表示画像データに変換するものとして、るが、表示装置力色以上で画像表示する場合は表示色数に合わせたチャンネル数の画像データに変換すればょ、。

[0048] LUT生成部 13は、候補選択部 62、目標色度決定部 63、目標輝度設定部 64、色度算出部 65、輝度算出部 66、信号値決定部 67、テストパターン保持部 68等を有しており、液晶パネル 2の表示特性に基づ、て対応付けとしての LUTを生成する対応付け生成部として機能するようになって、る。 LUT生成部 13は LUT記憶部 61に接続されており、 LUT生成部 13で生成された LUTを LUT記憶部 61に記憶させるようになっている。ここで、 LUT生成部 13は、画像表示装置 1の工場出荷時や一定期間経過毎に後述する液晶パネル 2の表示特性の測定を行って LUTを生成するようになつている。

[0049] 目標色度決定部 63は、モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する目標色度を決定し、目標輝度設定部 64は、モノクロ画像データの信号値それぞれに対応する目標輝度を決定する。

[0050] テストパターン保持部 68は、液晶パネル 2にテストパターンとして表示させる複数のベタ画像データ (RGB値)を保持して、る。保持するテストパターンの数や種類に特に制限は無ぐ RGB値のすべての組合せをテストパターンとすると正確な表示特性の測定ができ好ましいが、 RGB値のすべての組合せは約 1677万色（= 256³)もあるため実現が困難である。よって、表示'測定する RGB値の組合せを予め所定の条件で制限することが好ましい。

[0051] 本実施形態においては RGB値が等値である 256色をテストパターンとしている。また、測定の精度を向上させるために、等値の RGB値の少なくとも 1つを所定の範囲で増減させた組み合わせもテストパターンとして表示して測定させることとしても良、。

[0052] LUT生成部 13は、テストパターンを表示させた際の色刺激値 XYZを測定手段 5により測定させ、測定結果が入力されるようになっている。ここで、色刺激値のうちの Y で表される値は、輝度を表すものである。 [0053] 色度算出部 65は、候補選択部 62で選択された候補 RGB表示画像データそれぞれについて、色度を算出し、輝度算出部 66は、候補選択部 62で選択された候補 R GB表示画像データそれぞれについて、輝度を算出する。

[0054] 色度算出部 65及び輝度算出部 66においては、測定手段 5で測定されたテストバタ一ンの色刺激値と RGB値とに基づ!/、て、未測定の RGB値の組合せの RGB画像データを液晶パネル 2に表示させた際の色刺激値 XYZを近似推定する RGB— XYZ推定式を生成するようになっている。 RGB—XYZ推定式は、下記一般式（1)で表されるようになっている。

[0055] [数 1]

(X - Xmin)/(X max- X irun; (R/ 255)

XR XG ^ B

(Y - Y min)/(Y max - Y min c YR c YG c YB (G/ 255)^T

(Z- Zmin)/(Zmax- Zmin) c ^ZR c ZG c ZB (B /255V

(1 )

[0056] 一般式（1)の生成方法に特に制限は無いが、例えば、一般式（1)における γ C

XR

C 、…の 10個の未知変数を最小 2乗法により求める方法等が適用可能である。ま

XG

た、表示させるテストパターンの数を増加させるほど正確な RGB— ΧΥΖ推定式を生成することができるという利点がある。一方、表示させるテストパターンの数を少なくするほど短時間で RGB— XYZ推定式を生成することができるという利点がある。

[0057] 色度算出部 65及び輝度算出部 66は、上記一般式（1)に基づいてモノクロ画像データの内部信号値それぞれに対応する色度情報及び輝度情報を算出するようになつている。

[0058] 候補選択部 62は、モノクロ画像データの内部信号値それぞれについて、約 1677 万（ = 256³)通りの信号値を有する RGB表示画像データの中から、複数の候補 RG B表示画像データ (候補色)を選択する。ここで、候補色とは、内部信号値 kに対応する RGB値が等値の色を基準色とし、 RGBの値をそれぞれ士 2の範囲で増減させた色のことである。図 3に示すように、候補色は、原則、 1つの内部信号値（図中 E)に対して 125 ( = 5 X 5 X 5)通り挙げられるが、異なる内部信号値の候補色同士が重複する場合は一度算出した算出結果を用いることとしても良い。その場合、図 4に示すように、候補色は 55通りとなる。

[0059] なお、モノクロ画像データの内部信号値それぞれにつ、て、候補色の選択を、内部信号値 kに対応する RGB値決定の都度行っても良いし、あら力じめすべての内部信号値 kに対する候補色群を選択してお、ても良ヽ。

[0060] 信号値決定部 67は、モノクロ画像データの内部信号値それぞれに対応する RGB 表示画像データの RGB値 (カラー表示画像データの信号値とも!ヽぅ）を決定する。また、信号値決定部 67は、候補 RGB表示画像データのなかから、目標輝度設定部 64 及び輝度算出部 66からの輝度情報に基づいて複数の第一次候補 RGB表示画像データを一次選抜する。さらに、信号値決定部 67は、第一次候補 RGB表示画像データのなかから、目標色度決定部 63及び色度算出部 65からの色度情報に基づいて 1 つの選択色を決定し (カラー表示画像データの信号値の決定）、その RGB値を RGB 表示画像データとして対応付けに設定する。

[0061] 次に、本発明に係る画像処理装置制御方法について説明する。

[0062] まず、 LUT生成部 13で実行される LUT生成処理の詳細にっ、て説明する。 LUT 生成処理は、画像表示装置 1にお、て適切な色調のモノクロ画像表示が行われるようにするために LUTを生成又は補正する処理であり、例えば画像表示装置 1の出荷時、入力部 15の操作により処理が開始される。

[0063] LUT生成処理では、本実施形態における対応付け生成工程としての変換則生成プロセスが実行される（図 5参照)。

変換則生成プロセスは、ユーザが所望する表示画像の色調を選択するプロセス (ステツプ S1)、液晶パネル 2の表示特性を取得するプロセス (ステップ S2)、変換則を導出するプロセス (ステップ S3)、対応付け設定プロセス (ステップ S4)に大別される。

[0064] 色調選択プロセス (ステップ S1)では、例えば、図 6に示すような色調の異なる複数の画面を液晶パネル 2に表示させ、ユーザに好みの表示画像色調をマウス等の入力部 X(図 2参照）を用いて選択させ、その情報を記憶する。図 6では、 X線透過画像を、ニュートラルグレーの色調と 3種類の異なる濃さの青味を帯びた色調の、合計 4種類を表示し、ユーザが所望する色調の画像上でマウスのポインタをクリックすることにより、色調を選択するように構成しているが、色調選択の方法はこれに限られるものではない。

[0065] 表示特性取得プロセス (ステップ S2)では、液晶パネル 2に入力する RGB値に対して、液晶パネル 2からの表示光の輝度及び Z又は色度に関する情報との対応関係を取得する。詳しくは、表示特性取得プロセス (ステップ S 2)では、画像表示装置 1は、 LUT生成部 13により液晶パネル 2の表示特性を測定する。つまり、 LUT生成部 13 は、液晶パネル 2にテストパターン保持部 68に保持されたテストパターンを順次表示させるとともに、テストパターンの表示切り替え毎に測定手段 5により CIE XYZ表色系の色刺激値 XYZを測定させる。

[0066] 色度算出部 65及び輝度算出部 66では、テストパターンの RGB値と測定された色刺激値 XYZに基づいて、一般式（1)で表される RGB— XYZ推定式を生成する。ここで、 LUT生成部 13はより正確な RGB— XYZ推定式を生成するために、テストパターンの RGB値を所定の範囲で増減させた色をテストパターンとして表示させ、液晶パネル 2の色刺激値を測定することとしても良、。テストパターンの RGB値の増減の範囲に特に制限は無いが、より正確な推定式を作成するためには候補色の範囲と一致させることが好ましい。

[0067] 変換則導出プロセス (ステップ S3)では、テストパターンの RGB値に対する輝度及び Z又は色度に関する情報との対応関係に基づいて、 lchのモノクロ画像信号値（ m+nビット）を 3chの RGB値 (mビット）に変換する変換則としての LUTを導出する。すなわち、変換則導出プロセス (ステップ S3)において、信号値決定部 67は信号値決定手段として機能する。なお、本実施形態においては、変換則として LUTを生成することとしたが、変換式でもよい。また、ひとつの変換式や LUTでも良いし、多段階の変換則の組み合わせでも良、。

[0068] 対応付け設定プロセス (ステップ S4)では、変換則導出プロセス (ステップ S3)で導出された上記変換則を LUT記憶部 61に対応付けとして記憶させる。すなわち、対応付け設定プロセス (ステップ S4)において、 LUT生成部 13は対応付け設定手段として機能するようになっている。

[0069] ここで、変換則導出プロセス (ステップ S3)の詳細について図 7を用いて説明する。

[0070] まず、 LUT生成部 13は、液晶パネル 2の表示特性に基づ、て、内部信号値と P値との関連付けを行う DICOMキャリブレーション変換則を生成する（ステップ S31)。ここで、 DICOMキャリブレーション変換則は LUTとして生成することが好ましい。また、 P値に対する表示輝度が DICOM PS 3. 14で規定される GSDF (Grayscale St andard Display Function;標準表示関数）に対応するように生成することが好ましぐ従来より公知の DICOMキャリブレーション等により、標準表示関数を用いて生成することとしてもよい。

[0071] 測定手段 5による測定結果は制御部 6に出力され、 LUT生成部 13は RGB値とテストパターンの輝度とを対応づける。この際、 LUT生成部 13は、図 8の表 Aに示すように、 4096階調の内部信号値 (0〜4095)の内、 273間隔で 16段の内部信号値に対して、 256階調のテストパターン信号値 RGBの内、 17間隔で 16段の RGB値を割り当て、それぞれの RGB値における実測輝度を対応付ける。そして、 LUT生成部 13 は、各内部信号値と RGB値を比例配分で対応づける。この際、 RGB値は必ずしも整数でなくても良い。さらに、各 RGB値に対応する推定実測輝度を例えば上記一般式 (1)を用いて算出することにより、 4096階調の内部信号値に対する推定実測輝度（表 B、図 9参照）を推定する。続いて、 LUT生成部 13は、推定実測輝度の最低輝度及び最高輝度を求め、最高輝度カゝら最低輝度を 4096階調の P値に対して GSDFに基づいて割り振る（図 10参照)。

[0072] そして、図 11に示すように、内部信号値と P値とを関連付けるキャリブレーション LU Tを生成する。画像表示装置 1が GSDFカーブの特性に調整されている場合、内部信号値と P値とは等価であり、生成されるキャリブレーション LUTは、傾き 1の比例直線となる。一方、画像表示装置 1が未調整の場合、キャリブレーション LUTは液晶パネル 2の特性に応じた曲線となる。

[0073] 候補選択工程では、候補選択部 62により、モノクロ画像データの内部信号値それぞれについて、 256³通りの信号値を有する RGB表示画像データの中から、選択対象を複数の候補 RGB表示画像データ (候補色）に限定する (ステップ S32)。候補色を限定することによって、以降の処理を行う際に演算時間を短くすることが出来て好ましい。

[0074] 信号値決定工程では、選択された候補色の中から輝度及び色度に基づく RGB値の選抜 (カラー表示画像データの信号値の決定）が行われる (ステップ S33)。このようにして、

輝度及び色度に基づく RGB値の選抜を行うことで、画像色調と階調数を両立することができる。

[0075] ここで、信号値決定工程における RGB値の選抜について、図 12を用いて説明する

[0076] まず、 k=0として (ステップ S331)、目標輝度設定部 64により内部信号値 kに対する目標輝度 Y(k)を定める。ここで、目標輝度 Y(k)とは、内部信号値 kとなる P値を画像表示装置 1に入力すると液晶パネル 2に表現されるであろう画像の輝度のことである。具体的には、表 Bに示した推定実測輝度を目標輝度 Y(k)として用いることができる。

[0077] 続いて、輝度算出部 66は、上記一般式（1)を用いて各候補色の輝度 Yを算出する

(輝度算出工程)。そして、図 13に示すように、信号値決定部 67により目標輝度 Y(k )に最も近ヽ N個の候補色 A〜C (第一次候補 RGB表示画像データ）がー次選抜される (ステップ S332、輝度選抜工程)。ここで、本実施形態においては一次選抜で選ばれる候補色の数 Nを 3とする力 Nの値に特に制限はなく適宜変更可能である。

[0078] 次に、色度算出部 65は、候補色 A〜Cのそれぞれについて、一般式（1)を用いて色刺激値 XYZを算出し、算出された色刺激値に基づいて色度を求める (色度算出工程)。ここで、色度 (L *、 a *、 b * )は、一般に、色刺激値 XYZを用いて下記式（2 )〜（4)を用いて表される CIE L * a * b *表色系である。

[0079] [数 2]

116 (Y/Yo) ³- 16

[0080] [数 3]

[0081] [数 4] ■ ■ . (4)

[0082] また、目標色度決定部 63は、モノクロ画像データの内部信号値 (k 1)に対して選択した RGB値の色度を目標色度とする（色度決定工程)。そして信号値決定部 67は、このようにして求めた目標色度と、候補色 A〜Cの推定色度との、 CIE L * a * b * 表色系における色差 AE*ab(k— 1)を求め、候補色 A〜Cの中で I AE*ab(k— 1) Iが最小になる色を選択色として二次選抜する (ステップ S333、色度選抜工程）。例えば、図 13に示すように、候補色 Aの推定色度が最も目標色度と近い場合、候補色 Aが選択色となる。そして当該選択色の RGB値を RGB表示画像データとして対応付けに設定する。

[0083] CIE L*a*b*表色系にぉける色差ΔE*abは下記式（5)で定義されるカ輝度に対応する指標 L *の影響を除、た式 (6)として定義しても良!、。

[0084] [数 5]

△ E*ab = {(△L*)²+(Aa*)²+(Ab*)² (5)

[0085] [数 6]

AE*ab =

)² 6

[0086] すなわち色度選抜工程においては、内部信号値 k 1のモノクロ画像データに対応付けられた RGB表示画像データの色度を目標色度とする。そして、内部信号値 kのモノクロ画像データに対応する第一次候補 RGB表示画像データのうち、目標色度との色差が最小となる色度となる RGB表示画像データを選択し、選択した RGB表示画像データを内部信号値 kの RGB値とする。このようにすることにより連続する内部信号値 kの RGB表示画像データ間での色度のバラツキを抑えることができ、通常の観察能力で液晶パネル 2を見る際に、全体として色度の階調連続性を安定させることが可能である。

[0087] なお、色度選抜工程において用いられる目標色度の数に特に制限はない。例えば、内部信号値 kのモノクロ画像データに対応する目標色度を、内部信号値 k—lのモノクロ画像データに対応付けられた RGB表示画像データの色度及び信号値 k 2のモノクロ画像データに対応付けられた RGB表示画像データの色度とする（図 14及び図 15参照)。また、内部信号値 kのモノクロ画像データに対応する第一次候補 RGB 表示画像データのうち、内部信号値 k 1のモノクロ画像データに対応付けられた R GB表示画像データの色度との色差を I A * Eab (k—l) |、内部信号値 k— 2のモノクロ画像データに対応付けられた RGB表示画像データの色度との色差を I Δ Ε * ab (k- 2) Iとする。そして、 I A E * ab (k—l) | | A E * ab (k—2) |が最大となる RGB表示画像データを選択することもできる。図 14、図 15に示す例では、候補色 Bが選択される。のようにして RGB表示画像データを選択する場合、隣接するモノクロ画像データの信号値における色度の変動を、使用者に許容できる範囲内で最大になる RGB表示画像データと最小となる RGB表示画像データを交互に選択することになる。これにより隣接するモノクロ画像データの信号値に対応付けられる RGB表示画像データ間の色度差は大きくなる。しかし、一般的に通常の観察能力で液晶パネル 2を見る際には、隣接する表示画素の密度は視覚的に認識できる空間周波数よりも高いために、隣接する表示画素間の色度差は認識できずに、全体としてはむしろなめらかに認識される。つまり低輝度部と高輝度部とが隣接する画像においても色度の階調連続性を安定させることが可能となる。

[0088] このようにして選ばれた選択色の RGB値を、 LUT生成部 13は、内部信号値 kに対応する RGB値とする。続いて、内部信号値 (k+ 1)についても同様に RGB値の選択を行い（ステップ S334、ステップ S335 ; No)、 4096階調のすべての内部信号値に対して RGB値の選択を行い、 LUTの生成が終了する（ステップ S335 ; Yes)。

[0089] 次に、画像表示装置 1による画像表示方法について、図 16を参照して説明する。

[0090] まず、画像生成装置 8から 10ビットのモノクロ画像データが画像表示装置 1に入力される（ステップ S5)。入力されたモノクロ画像データはインターフェース 7を介して制御部 6に入力される。制御部 6に入力されたモノクロ画像データは、フレームメモリ 9に格納される。

[0091] フレームメモリ 9に格納されたモノクロ画像データは、データ処理部 10に順次出力される。データ処理部 10は、まず、モノクロ画像データの P値を LUT記憶部 61に予め記憶されて、る LUTに基づ!/、て RGB値にデータ分配して 8ビットの RGB画像データに変換する (ステップ S6)。

[0092] ステップ S6では、 P値に対して DICOMキャリブレーション LUT処理を行って内部信号値 kに変換し、っ、で内部信号値 kを RGB値に変換する LUT処理を行うようになっている。ここで、 LUT処理は 2段階である必要はなぐ例えば、キャリブレーション LUTと内部信号値から RGB値への変換 LUTとを合成した LUTを作成し、合成 LU Tによる 1回の処理としても良、。

[0093] ステップ S6で変換された RGB画像データは液晶駆動部 3に出力され (ステップ S7 )、液晶駆動部 3は RGB画像データに基づく画像を表示し、 10ビットのモノクロ画像を表現する (ステップ S8)。なお、本実施形態においては、フレーム分割表示しない場合の処理で説明した力フレーム分割表示することも可能である。フレーム分割表示する場合は、ステップ S6で変換された RGB画像データを 4つのフレームデータに分割し、それぞれのフレームデータを図示しない第 2フレームメモリに格納し、格納されたフレームデータを順次切り替えながら液晶駆動部 3に出力する。このようにすることで、 12ビット以上のモノクロ画像を表現することも可能となる。

[0094] 以上より、本発明に係る画像表示装置 1によれば、液晶パネル 2の特性を測定して LUTを生成又は補正するので、液晶パネル 2の表示特性の変動の影響を受けることなくモノクロ画像の正確な再現が可能である。

[0095] また、内部信号値に対する RGB値を士 2の範囲でそれぞれずらした複数の候補色の中から選択色を選抜するので、 1つの内部信号値に対する色の選択肢を増加させることができ、表示部の階調特性を超える多階調表示が可能であり、階調分解能の高い画像を表示部に表現させることが可能である。具体的には、 RGB値が等値の L UTの場合、 256色を画像表示するにすぎないが、 ± 2の範囲でそれぞれずらした場合、 1つの内部信号値に対して 125通りの候補色が挙げられるので約 14000色の画像表示が可能である。よって、液晶パネル 2の階調分解能にかかわらず、例えば医療用画像のようなより多階調の画像表示を行うことができる。

[0096] また、 RGB— XYZ推定式を用いて輝度及び色度を推定することができるので、内部信号値から目標輝度を推定することができるとともに、 RGB値力液晶パネル 2に表示される色度を推定することが可能である。そして、推定式を用いて複数の候補色の中から二回に分けて選抜を行って選択色を決定するので、全ての候補色について輝度及び色度を推定する必要がなぐ LUT補正の処理に要する時間の短縮及び簡略ィ匕が可能である。

[0097] なお、候補色の範囲に特に制限は無!、が、候補色の範囲を広げるほど正確な LU

Tを作成することができるという利点がある。一方、候補色の範囲を狭くするほど短時間で LUTを生成することができるという利点がある。

[0098] また、本実施形態では制御部 6が画像表示装置 1に内蔵されてヽるが、制御部 6の機能をパーソナル ·コンピュータなどに担わせても良!、。

[0099] また、本実施形態にぉ、ては、 FRC表示を行わなくても多階調表現が可能である力 FRC表示と組み合わせることによって、さらに多階調の画像表示を行うように構成することちでさる。

[第二の実施形態]

図 7のステップ S33における RGB値の選抜の第二の実施形態について、図 17のフローチャートを用いて説明する。図 17に示したフローチャートにおいては、色度による一次選抜に続いて輝度による選抜を行う点で第一の実施形態とは異なる。以下、第一の実施形態と異なる処理につ!、て説明する。

[0100] まず色度算出部 65により、内部信号値 kに対する目標色度 C (k)を定める (ステップ S101、色度決定工程)。目標色度 C (k)は、予め内部信号値 kと対応付けて記憶されてヽる推定実測色度を用いることとする。

[0101] 色度算出部 65は、図 7のステップ S32で限定された各候補色のそれぞれについて、上記一般式（1)の RGB— XYZ推定式を用いて色刺激値 XYZを算出し、算出された色刺激値に基づいて上記一般式（2)〜 (4)を用いて色度を求める (ステップ S102 、色度算出工程)。

[0102] そして、信号値決定部 67は、目標色度 C (k)に最も近、ものから N個の候補色 A〜 C (第一次候補 RGB表示画像データ)を一次選抜する (ステップ S 103、色度選抜ェ程)。

[0103] 次いで、目標輝度決定部 64は、モノクロ画像データの内部信号値 (k—1)に対して選択した RGB値の輝度に所定値を加算したものを目標輝度とする (ステップ S104、輝度決定工程)。一方、輝度算出部 66は、上記一般式（1)を用いて各候補色 A〜C の輝度 Yを算出する (ステップ S 105、輝度算出工程)。そして信号値決定部 67は、候補色 A〜Cのうち、目標輝度 Y (k)を超えな、範囲で目標輝度 Y (k)に最も近!ヽ輝度を有するものを選択色とする (ステップ S 106、輝度選抜工程)。

[0104] このようにして選ばれた選択色の RGB値を、 LUT生成部 13は、内部信号値 kの R GB値 (カラー表示画像データの信号値）とする。続、て、内部信号値 (k+ 1)につヽても同様に RGB値の選択を行い（ステップ S 107、ステップ S 108 ; No)、 4096階調のすベての内部信号値に対して RGB値の選択を行い、 LUTの生成が終了する。 ( ステップ S 108 ; Yes)

以上のように、本実施形態に係る画像表示装置 1によれば、各内部信号値の候補色の中から、好ましい色度に近いものを一次選抜し、続いて輝度に基づいて 1つの選択色を選抜して LUTの生成又は補正を行うことができ、液晶パネル 2の表示特性を反映させた LUTを用いることが可能である。また、内部信号値に対する複数の候補色の中力選択色を選抜すればよいので、 1つの内部信号値に対する RGB値の組合せの選択肢を増カロさせることができる。よって、液晶パネル 2の階調特性を超える多階調表示が可能であり、階調分解能の高い画像を表現させることが可能である。実施例

[0105] 0から 4095までの入力階調に対応する均一画像を作成し、本発明に係る第一の実施形態によって作成された LUTを用いて変換処理を行った。それらの画像を (株)ナナオ製の 3メガピクセルカラー液晶モニタ (FA— 2090)を γ = 2. 2に調整して表示し、コ-カミノルタセンシング (株)製の輝度計 (LS— 1000)を用い、視野角 2° で色度を測定した。

[0106] 測定した色度の結果を図 18に示す。図 18は CIE xy色度図である。 0カゝら 4095までの入力階調に対して、色度は常にモノクロ画像に適した色度範囲にあることがわかる。

[0107] 一方、特許文献 3の図 3に記載の LUT (最初の 0から 100までの入力階調と最後の 3995から 4095までの入力階調のみ）を用いて画像の変化処理を行い、液晶モニタの γを 3. 177に調整して画像表示を行って色度を測定した。その結果から、 0力 1 00までの入力階調に対して、入力階調の増加に伴って色度が変化することがわ力る。さらに、 3995から 4095までの入力階調に対する色度は、モノクロ画像の領域から大きく乖離し、ほぼ黄色に見えた。これは、特許文献 3にの図 3に記載の LUTは、モノクロモニタにおける多階調表示を想定しているため、副画素信号値の選択可能な範囲が大き過ぎるとともに、輝度に関する条件のみで副画素信号値を選択しているためである。

[0108] 以上のように、本発明では、輝度情報だけでなぐ輝度情報と色度情報の両方に基づ!、て RGBデータを決定して LUTを生成させるので、モノクロ画像として適切な色調の画像表示が可能で、なおかつ、 FRC表示を行わなくてもディスプレイの駆動階調数よりも 2ビット (4倍)以上の多階調表現が可能である。

Claims

請求の範囲

[1] n+m (nは 8以上の正の整数、 mは 2以上の正の整数）ビットの 1チャンネルのモノク口画像データを、予め設定された対応付けに基づ!/、て nビットの 3チャンネル以上のカラー表示画像データに変換する画像処理装置制御方法であって、

前記輝度情報及び前記色度情報に基づ!、て、前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応するカラー表示画像データの信号値を決定する信号値決定工程と、前記信号値決定工程で決定された前記モノクロ画像データの信号値とカラー表示画像データの信号値とを前記対応付けに設定する対応付け設定工程と、を含むことを特徴とする画像処理装置制御方法。

[2] 前記モノクロ画像データの信号値それぞれについて、異なる信号値を有する複数の候補カラー表示画像データを選択する候補選択工程と、

前記信号値決定工程は、前記輝度色度算出工程で算出された前記候補カラー表示画像データそれぞれの輝度と前記目標輝度との対比、及び前記輝度色度算出ェ程で算出された前記候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づいてカラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の画像処理装置制御方法。

[3] 前記信号値決定工程は、

前記候補カラー表示画像データそれぞれの輝度と前記目標輝度との対比に基づヽて、複数の第一次候補カラー表示画像データを選抜する輝度選抜工程と、前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づ!/ヽてカラー表示画像データの信号値を決定する色度選抜工程と、を含むことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の画像処理装置制御方法。

[4] 前記色度決定工程は、前記モノクロ画像データのある信号値に対応する目標色度を、前記モノクロ画像データの他の信号値に対応する前記信号値決定工程で決定された色度とし、

前記色度選抜工程は、ある信号値のモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの前記輝度色度算出工程で算出された色度と、前記目標色度との対比に基づいてカラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする請求の範囲第 3項に記載の画像処理装置制御方法。

[5] 前記色度決定工程は、信号値 i (iは 1以上 2^n+m— 1以下の整数)のモノクロ画像データに対応する目標色度を、信号値 i—lのモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度とし、

前記色度選抜工程は、信号値 iのモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データのうち、前記目標色度との色差が最小となる色度が前記輝度色度算出工程で算出された第一次候補カラー表示画像データを選択することを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の画像処理装置制御方法。

[6] 前記色度決定工程は、信号値 i (iは 2以上 2^n+m—l以下の整数)のモノクロ画像データに対応する目標色度を、信号値 i—lのモノクロ画像データに対応付けられた力ラー表示画像データの色度及び信号値 i 2のモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度とし、

前記色度選抜工程は、信号値 iのモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データのうち、信号値 i— 1のモノクロ画像データに対応付けられた力ラー表示画像データの色度との色差 Δ E (i— 1)と、信号値 i 2のモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度との色差 Δ E (i— 2)との差の絶対値が最大となる色度が前記輝度色度算出工程で算出された第一次候補カラー表示画像データを選択することを特徴とする請求の範囲第 4項に記載の画像処理装置制御方法。

[7] 前記信号値決定工程は、

前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの輝度と前記目標輝度との対比に基づ!/ヽてカラー表示画像データの信号値を決定する輝度選抜工程と、を含むことを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の画像処理装置制御方法。

[8] n+m (nは 8以上の正の整数、 mは 2以上の正の整数）ビットの 1チャンネルのモノク口画像データを、予め設定された対応付けに基づ!/、て nビットの 3チャンネル以上のカラー表示画像データに変換する画像処理装置であって、

前記輝度情報及び前記色度情報に基づ!、て、前記モノクロ画像データの信号値それぞれに対応するカラー表示画像データの信号値を決定する信号値決定部と、前記信号値決定部で決定された前記モノクロ画像データの信号値とカラー表示画像データの信号値とを前記対応付けに設定する対応付け生成部と、を備えることを特徴とする画像処理装置。

[9] 前記モノクロ画像データの信号値それぞれについて、異なる信号値を有する複数の候補カラー表示画像データを選択する候補選択部と、

前記輝度算出部は、前記候補カラー表示画像データについて輝度を算出し、前記色度算出部は、前記候補カラー表示画像データについて色度を算出し、前記信号値決定部は、前記候補カラー表示画像データぞれぞれの輝度と前記目標輝度との対比、及び前記候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づいて前記カラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の画像処理装置。

[10] 前記信号値決定部は、

前記候補カラー表示画像データそれぞれの輝度と前記目標輝度との対比に基づいて、複数の第一次候補カラー表示画像データを選抜し、

前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づいてカラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の画像処理装置。

[11] 前記目標色度決定部は、前記モノクロ画像データのある信号値に対応する目標色度を、前記モノクロ画像データの他の信号値に対応する前記信号値決定部で決定された色度とし、

前記信号値決定部は、ある信号値のモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの前記色度算出部で算出された色度と、前記目標色度との対比に基づいてカラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする請求の範囲第 10項に記載の画像処理装置。

[12] 前記目標色度決定部は、信号値 i (iは 1以上 2^n+m— 1以下の整数)のモノクロ画像データに対応する目標色度を、信号値 i—lのモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度とし、

前記信号値決定部は、信号値 iのモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データのうち、前記目標色度との色差が最小となる色度が前記色度算出部で算出された第一次候補カラー表示画像データを選択することを特徴とする請求の範囲第 11項に記載の画像処理装置。

[13] 前記目標色度決定部は、信号値 i (iは 2以上 2^n+m— 1以下の整数)のモノクロ画像データに対応する目標色度を、信号値 i—lのモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度及び信号値 i 2のモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度とし、前記色度選抜工程は、信号値 iのモノクロ画像データに対応する前記第一次候補カラー表示画像データのうち、信号値 i— 1のモノクロ画像データに対応付けられた力ラー表示画像データの色度との色差 Δ E (i— 1)と、信号値 i 2のモノクロ画像データに対応付けられたカラー表示画像データの色度との色差 Δ E (i— 2)との差の絶対値が最大となる色度が前記色度算出部で算出された第一次候補カラー表示画像データを選択することを特徴とする請求の範囲第 11項に記載の画像処理装置。

前記信号値決定部は、

前記色度算出部で算出された候補カラー表示画像データそれぞれの色度と前記目標色度との対比に基づいて、複数の第一次候補カラー表示画像データを選抜し、前記第一次候補カラー表示画像データそれぞれの輝度と前記目標輝度との対比に基づいてカラー表示画像データの信号値を決定することを特徴とする請求の範囲第 9項に記載の画像処理装置。