WO2018139054A1 - 画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法 - Google Patents

画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法 Download PDF

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image
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display
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小林茂之
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富士通株式会社
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Definitions

  • This case relates to an image processing apparatus, an image processing program, and an image processing method.
  • burn-in a phenomenon called burn-in
  • an object of one aspect is to provide an image processing apparatus, an image processing program, and an image processing method that can reduce the processing load of a processor.
  • the image processing device determines the level of burn-in visibility generated on the display unit based on the characteristics of the luminance distribution of the display image, and the level of visibility is equal to or higher than a predetermined height.
  • the image processing apparatus includes a processing unit that executes a process of correcting the luminance of the display image to a luminance that reduces the visibility.
  • the image processing program determines the level of burn-in visibility generated on the display unit based on the characteristics of the luminance distribution of the display image, and the level of visibility is equal to or higher than a predetermined height.
  • the image processing program causes the computer to execute a process of correcting the luminance of the display image to a luminance that reduces the visibility.
  • the image processing method determines the level of burn-in visibility generated in the display unit based on the characteristics of the luminance distribution of the display image, and the level of visibility is equal to or higher than a predetermined height.
  • the computer executes the process of correcting the luminance of the display image to the luminance that reduces the visibility.
  • Processing load on the processor can be reduced.
  • FIG. 1 is an example of a display terminal.
  • FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the display terminal.
  • FIG. 3 is an example of a functional block diagram of the display terminal.
  • FIG. 4A is an example of the deterioration amount table.
  • FIG. 4B is an example of a graph showing the relationship between the cumulative lighting time and the luminance level.
  • FIG. 5 shows an example of the operation of the display terminal.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the visibility determination process.
  • FIG. 7A is an example of a first display image in which the luminance level of each pixel is not uniform.
  • FIG. 7B is an example of a first histogram corresponding to the first display image.
  • FIG. 8A is an example of a second display image in which the luminance level of most pixels is set to a low level.
  • FIG. 8B is an example of a second histogram corresponding to the second display image.
  • FIG. 9A is an example of a third display image in which the luminance level of most pixels is set to a high level.
  • FIG. 9B is an example of a third histogram corresponding to the third display image.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the correction process.
  • FIG. 11A shows an example of a fourth display image in which the luminance level of some pixels is set to a high level.
  • FIG. 11B is an example of a third histogram corresponding to the fourth display image.
  • FIG. 1 is an example of the display terminal 100.
  • the display terminal 100 is an example of an image processing apparatus. Specifically, a smart device that uses a battery as a power source, such as a tablet terminal or a smartphone, corresponds to the display terminal 100.
  • the display terminal 100 is not limited to a smart device, and may be a wearable terminal such as a smart watch.
  • the display terminal 100 includes a display unit 110. Although details will be described later, the display unit 110 displays various images such as a clock and a photograph in accordance with the image signal.
  • FIG. 2 is an example of a hardware configuration of the display terminal 100.
  • the display terminal 100 includes a central processing unit (CPU) 100A, a random access memory (RAM) 100B, a read only memory (ROM) 100C, a non-volatile memory (NVM) 100D, and a radio frequency (RF).
  • CPU central processing unit
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • NVM non-volatile memory
  • RF radio frequency
  • a circuit 100E is included.
  • An antenna 100E ′ is connected to the RF circuit 100E.
  • a CPU that realizes a communication function may be used instead of the RF circuit 100E.
  • the display terminal 100 includes a Graphics Processing Unit (GPU) 100F, a camera 100G, a touch panel 100H, a display 100I, and a microphone and a speaker (hereinafter referred to as a microphone / speaker) 100J.
  • the display terminal 100 includes an organic Electro-Luminescence (EL) display as the display 100I.
  • the organic EL display is a self-luminous display using an organic EL element as a light emitting element.
  • the CPU 100A to the microphone / speaker 100J are connected to each other by an internal bus 100K. At least the CPU 100A and the RAM 100B cooperate to realize a computer.
  • a program stored in the ROM 100C or the NVM 100D is stored by the CPU 100A.
  • the CPU 100A and the GPU 100F execute the stored program, various processes described later are executed.
  • what is necessary is just to make a program according to the flowchart mentioned later.
  • FIG. 3 is an example of a functional block diagram of the display terminal 100.
  • the display terminal 100 includes a display unit 110, a first storage unit 120, a second storage unit 130, and a processing unit 140.
  • the display unit 110 is realized by the above-described display 100I and a video interface circuit (not shown), for example.
  • the first storage unit 120 is realized by the RAM 100B described above, for example.
  • the second storage unit 130 is realized by the above-described NVM 100D, for example.
  • the processing unit 140 is realized by, for example, the CPU 100A and the GPU 100F described above.
  • the first storage unit 120 stores image data to be output to the display unit 110 and a histogram of luminance levels of images displayed on the display unit 110 (hereinafter referred to as display images as appropriate). More specifically, the first storage unit 120 includes a first frame buffer 121, a second frame buffer 122, and a histogram storage area 123.
  • the first frame buffer 121 is a storage area for storing image data before correction described later. Therefore, the first frame buffer 121 stores the image data before correction.
  • the second frame buffer 122 is a storage area for storing image data after correction. Specifically, the second frame buffer 122 is a storage area for storing image data after performing correction for reducing the burn-in visibility with respect to the image data before correction stored in the first frame buffer 121. Therefore, the second frame buffer 122 stores the corrected image data.
  • the histogram storage area 123 is a storage area for storing a histogram of luminance levels of the display image.
  • the burn-in means that the luminance level as the light emission characteristic of the organic EL element is locally deteriorated, and the luminance level uniformity cannot be maintained, and fixed luminance unevenness appears on the screen. More specifically, when the same voltage is continuously applied for a certain time, a difference in brightness occurs between a pixel having a high light emission frequency and a pixel having a low light emission frequency. For example, when the same voltage is continuously applied for a certain period of time, a pixel having a high light emission frequency tends to become darker and darker than a pixel having a low light emission frequency.
  • the second storage unit 130 stores the deterioration amount of the luminance level of each pixel. More specifically, the second storage unit 130 includes a third frame buffer 131.
  • the third frame buffer 131 is a storage area for storing the deterioration level of the luminance level of each pixel. Therefore, the third frame buffer 131 stores the luminance level deterioration amount. Since the second storage unit 130 is realized by the NVM 100D, the deterioration level of the luminance level is maintained even when the supply of power from the power source to the display unit 110 is stopped.
  • the processing unit 140 executes various processes. For example, the processing unit 140 determines the level of burn-in visibility generated on the display unit 110 based on the characteristics of the histogram of the luminance level of the display image, and the visibility level is equal to or higher than a predetermined height. In addition, the brightness level of the display image is corrected to a brightness level that reduces the burn-in visibility. For example, the processing unit 140 may correct the luminance level of a portion whose visibility is equal to or higher than a predetermined height. Detailed processing of the processing unit 140 will be described later.
  • FIG. 4A shows an example of the deterioration amount table.
  • FIG. 4B is an example of a graph showing the relationship between the cumulative lighting time and the luminance level.
  • the third frame buffer 131 stores the luminance level deterioration amount of each pixel according to the deterioration amount table.
  • the deterioration amount table manages the deterioration amount of the luminance level of each pixel in the cumulative lighting time T.
  • the deterioration amount table includes pixel numbers, pixel coordinates, and deterioration amounts as constituent elements.
  • the pixel number is a number for identifying each pixel constituting the display image.
  • the pixel coordinates are the coordinates of the pixel corresponding to the pixel number.
  • the pixel coordinate (0, 0) represents the upper left corner of the display image
  • the pixel coordinate (X, Y) represents the lower right corner of the display image.
  • the deterioration amount is an amount that the luminance level of the pixel is deteriorated.
  • the deterioration rate (%) is used as the deterioration amount, but is not limited to the deterioration rate.
  • a deterioration index may be used as the deterioration amount.
  • the deterioration amount is periodically updated by the processing unit 140.
  • the deterioration amount depends on the luminance level at which the pixel is lit and the cumulative lighting time.
  • the luminance level of an arbitrary pixel specified by the pixel number n is set to a high level (for example, white) and the light is lit for T time
  • the deterioration amount of the luminance level is d% as shown in the graph G1.
  • the amount of deterioration of the luminance level is smaller than d% as shown in the graph G2.
  • the deterioration level of the luminance level is smaller than d% as shown in the graph G3, and the graphs G2 and T
  • the deterioration amount is larger than the deterioration amount specified by the time. In this way, the luminance level cannot be maintained in the initial state according to the accumulated lighting time, and the deteriorated luminance level is not recovered. Further, the higher the set luminance level, the higher the deterioration progress rate.
  • the display unit 110 can display a display image in a plurality of colors (so-called colors). Therefore, each pixel of the display unit 110 includes three sub-pixels of R representing red, G representing green, and B representing blue. For this reason, the deterioration of the luminance level described with reference to FIG. 4B occurs in units of subpixels. However, in the first embodiment and the second embodiment to be described later, each pixel has It is assumed that it is a single color.
  • FIG. 5 shows an example of the operation of the display terminal 100.
  • the processing unit 140 first executes a visibility determination process (step S100).
  • the visibility determination process is a process of determining the level of the burn-in visibility generated on the display unit 110 based on the characteristics of the histogram of the luminance level of the display image.
  • the processing unit 140 executes a correction process (step S200).
  • the correction process corrects the luminance level of the display image to a luminance level that lowers the visibility when the level of visibility determined by the visibility determination process is equal to or higher than a predetermined height. It is processing.
  • the processing unit 140 ends the process.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the visibility determination process.
  • FIG. 7A is an example of a first display image in which the luminance level of each pixel is not uniform.
  • FIG. 7B is an example of a first histogram corresponding to the first display image.
  • FIG. 8A is an example of a second display image in which the luminance level of most pixels is set to a low level.
  • FIG. 8B is an example of a second histogram corresponding to the second display image.
  • FIG. 9A is an example of a third display image in which the luminance level of most pixels is set to a high level.
  • FIG. 9B is an example of a third histogram corresponding to the third display image.
  • the processing unit 140 waits until the image data stored in the first frame buffer 121 is updated (step S101: NO).
  • the processing unit 140 extracts a luminance level histogram of the display image (step S102). Therefore, if the display unit 110 displays the first display image (see FIG. 7A), the processing unit 140 extracts the first histogram (see FIG. 7B) from the histogram storage area 123. .
  • the processing unit 140 extracts the second histogram (see FIG. 8B) from the histogram storage area 123. To do.
  • the display unit 110 displays the third display image (see FIG. 9A)
  • the processing unit 140 extracts the third histogram (see FIG. 9B) from the histogram storage area 123.
  • the processing unit 140 determines whether or not a significant peak value exists in the extracted histogram (step S103). That is, the processing unit 140 determines whether or not the histogram has a feature due to the presence of a significant peak value. For example, when the processing unit 140 extracts the first histogram, as shown in FIG. 7B, various emission frequencies are widely distributed in various luminance levels, and there is no significant peak value. Therefore, the processing unit 140 determines that there is no significant peak value in the extracted histogram (step S103: NO), and returns to the processing of step S101.
  • both the second histogram and the third histogram are used.
  • the light emission frequency concentrates on one luminance level, and the light emission frequency representing a remarkable peak value appears.
  • the processing unit 140 determines that a significant peak value exists in the extracted histogram (step S103: YES).
  • the processing unit 140 determines whether or not the luminance level of the peak value is equal to or higher than a predetermined luminance level (step S104).
  • the predetermined luminance level is a threshold value for determining the visibility of burn-in. Specifically, first, the processing unit 140 specifies a luminance level corresponding to the peak value. In the case of the second histogram (see FIG. 8B), the processing unit 140 identifies the background luminance level L1 corresponding to the peak value. In the case of the third histogram (see FIG. 9B), the processing unit 140 specifies the background luminance level L3 corresponding to the peak value.
  • the luminance levels L2 and L4 represent characters and figures in the second display image and the third display image, respectively.
  • the processing unit 140 determines whether the specified luminance level is equal to or higher than a predetermined luminance level.
  • step S104 When the luminance level of the peak value is not equal to or higher than the predetermined luminance level (step S104: NO), the processing unit 140 returns to the processing of step S101.
  • the processing unit 140 excludes the display image from correction processing targets.
  • step S105 determines that the burn-in visibility is high (step S105).
  • the processing unit 140 identifies the display image as a target for correction processing.
  • the processing unit 140 ends the visibility determination process.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the correction process.
  • the processing unit 140 extracts the maximum deterioration amount (step S201). More specifically, the processing unit 140 refers to the deterioration amount table stored in the third frame buffer 131 and extracts the maximum deterioration amount from the deterioration amounts of all pixels.
  • the processing unit 140 sets the maximum deterioration amount to the variable Dmax used in the calculation formula (1) described later (step S202).
  • step S203 the processing unit 140 then extracts the deterioration amount of the pixel number n (step S203). More specifically, the processing unit 140 identifies the pixel number n of the subsequent processing target, and extracts the degradation amount of the identified pixel number n from the degradation amount table. When the process of step S203 is completed, the processing unit 140 then sets the deterioration amount to the variable D (n) (step S204). When the processing unit 140 identifies the pixel number n, the processing unit 140 adds a flag indicating that the deterioration amount has been extracted to the pixel number n, and excludes the pixel number n from the next processing target.
  • step S205 the processing unit 140 then extracts the luminance level of the pixel number n (step S205). For example, the processing unit 140 extracts the luminance level of the pixel specified by the pixel number n from the third display image.
  • step S206 the processing unit 140 sets the luminance level to the variable L (n) in (step S206).
  • step S206 the processing unit 140 substitutes variables D max , D (n), and L (n) in for the following calculation formula (1) to calculate L (n) OUT (step S207). .
  • 100% is treated as 1 for the deterioration amount. Therefore, for example, when D (n) is d%, it is handled as d / 100.
  • the variable D max both D (n) becomes 0%, based on the equation (1) L (n) OUT becomes L (n) in the same value.
  • each pixel is deteriorated in accordance with the content of the displayed image. For example, when the deterioration amount of a pixel that has deteriorated most among all the pixels is 5%, the variable D max is 5%.
  • the variable D (n) becomes 0%.
  • step S207 the processing unit 140 stores L (n) OUT in the second frame buffer 122 (step S208).
  • the second frame buffer 122 stores L (n) OUT representing the corrected luminance level of the pixel number n.
  • step S208 the processing unit 140 then determines whether or not L (n) OUT has been calculated for all pixels (step S209). If L (n) OUT has not been calculated for all pixels (step S209: NO), the processing unit 140 repeats the processing from step S203 to S208. As a result, the second frame buffer 122 stores the corrected image data completed by a plurality of L (n) OUTs .
  • step S209 when calculation of L (n) OUT has been completed for all pixels (step S209: YES), the processing unit 140 outputs the image data stored in the second frame buffer 122 to the display unit 110 (step S210). . Accordingly, the display unit 110 (more specifically, the video interface circuit) converts the image data output from the processing unit 140 into an image signal, and displays an image corresponding to the image signal.
  • the display terminal 100 includes the processing unit 140.
  • the processing unit 140 determines the visibility of burn-in that has occurred in the display unit 110 based on the characteristics of the luminance histogram of the display image. Then, when the visibility is equal to or higher than the predetermined height, the processing unit 140 corrects the luminance level of the display image to a luminance level that reduces the visibility. By performing luminance correction only in a state where burn-in is easy to see, the processing load on the processor can be reduced compared to the case where correction is performed regardless of the high visibility of burn-in.
  • FIG. 11A shows an example of a fourth display image in which the luminance level of a portion 10 of pixels is set to a high level.
  • FIG. 11B is an example of a fourth histogram corresponding to the fourth display image.
  • the processing unit 140 executes the correction process only when it is determined that the burn-in is easily visible.
  • the processing unit 140 executes the correction process by limiting to a portion where burn-in is more easily visible.
  • the second embodiment is different from the first embodiment.
  • the display unit 110 displays a fourth display image in which a part 10 is uniformly displayed with high luminance (for example, white).
  • a significant peak value appears at the luminance level L5 in the extracted fourth histogram. Note that the luminance level L5 represents a portion 10 in the fourth display image.
  • the processing unit 140 when the processing unit 140 has a significant peak value in the extracted fourth histogram and the luminance level indicated by the peak value is equal to or higher than the predetermined luminance level, the portion 10 displayed at the luminance level is displayed. And the correction process is executed only for the portion 10. As described in the first embodiment, the correction process is not performed on all the pixels included in the third display image, but is performed only on the portion 10 where the burn-in is easily visible. Compared with the first embodiment, the processing load can be further reduced.

Abstract

画像処理装置は、表示画像の輝度分布の特徴に基づいて、表示部に生じた焼き付きの視認性の高さを判断し、視認性の高さが所定の高さ以上である場合に、表示画像の輝度を、視認性を低下させる輝度に補正する、処理を実行する処理部を有する。また、処理部は、視認性の高さが所定の高さ以上である部分の輝度を、視認性を低下させる輝度に補正する。さらに、処理部は、表示画像の輝度分布を抽出し、抽出した輝度分布に特徴がない場合、表示画像の輝度の補正を中止する。

Description

画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法
　本件は、画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法に関する。
　自発光型の表示装置が発光を続けると、表示装置に用いられる発光素子の発光特性が劣化し、焼き付きと呼ばれる現象（以下、単に焼き付きという）が生じることが知られている。また、焼き付きを防ぐために、映像信号の信号レベルを補正することでパネルに表示する映像の輝度を調整することも知られている（以上、例えば特許文献１参照）。
国際公開第２００８／１４３１３０号
　しかしながら、映像信号の信号レベルを補正して焼き付きを防ぐ場合、プロセッサに補正に伴う処理負荷がかかる。特に、近年では表示装置の高解像度化（又は高精細化）により画素数が増大しており、各画素の信号レベルを補正することはプロセッサに多大な処理負荷がかかるという問題がある。
　そこで、１つの側面では、プロセッサの処理負荷を軽減できる画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法を提供することを目的とする。
　１つの実施態様では、画像処理装置は、表示画像の輝度分布の特徴に基づいて、表示部に生じた焼き付きの視認性の高さを判断し、前記視認性の高さが所定の高さ以上である場合に、前記表示画像の輝度を、前記視認性を低下させる輝度に補正する、処理を実行する処理部を有する画像処理装置である。
　１つの実施態様では、画像処理プログラムは、表示画像の輝度分布の特徴に基づいて、表示部に生じた焼き付きの視認性の高さを判断し、前記視認性の高さが所定の高さ以上である場合に、前記表示画像の輝度を、前記視認性を低下させる輝度に補正する、処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムである。
　１つの実施態様では、画像処理方法は、表示画像の輝度分布の特徴に基づいて、表示部に生じた焼き付きの視認性の高さを判断し、前記視認性の高さが所定の高さ以上である場合に、前記表示画像の輝度を、前記視認性を低下させる輝度に補正する、処理をコンピュータが実行する画像処理方法である。
　プロセッサの処理負荷を軽減することができる。
図１は表示端末の一例である。 図２は表示端末のハードウェア構成の一例である。 図３は表示端末の機能ブロック図の一例である。 図４（ａ）は劣化量テーブルの一例である。図４（ｂ）は累積点灯時間と輝度レベルとの関係を表すグラフの一例である。 図５は表示端末の動作の一例である。 図６は視認性判断処理の一例を示すフローチャートである。 図７（ａ）は各画素の輝度レベルが不均一な第１の表示画像の一例である。図７（ｂ）は第１の表示画像に対応する第１のヒストグラムの一例である。 図８（ａ）は大部分の画素の輝度レベルが低レベルに設定された第２の表示画像の一例である。図８（ｂ）は第２の表示画像に対応する第２のヒストグラムの一例である。 図９（ａ）は大部分の画素の輝度レベルが高レベルに設定された第３の表示画像の一例である。図９（ｂ）は第３の表示画像に対応する第３のヒストグラムの一例である。 図１０は補正処理の一例を示すフローチャートである。 図１１（ａ）は一部分の画素の輝度レベルが高レベルに設定された第４の表示画像の一例である。図１１（ｂ）は第４の表示画像に対応する第３のヒストグラムの一例である。
　以下、本件を実施するための形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
　図１は表示端末１００の一例である。表示端末１００は画像処理装置の一例であって、具体的にはタブレット端末やスマートフォンといった電池を電源とするスマートデバイスが表示端末１００に対応する。尚、表示端末１００はスマートデバイスに限定されず、例えばスマートウォッチといったウェアラブル端末などであってもよい。図１に示すように、表示端末１００は表示部１１０を備えている。詳細は後述するが、表示部１１０は画像信号に応じて時計や写真といった種々の画像を表示する。
　以下、図２及び図３を参照して、表示端末１００の構成を詳しく説明する。
　図２は表示端末１００のハードウェア構成の一例である。図２に示すように、表示端末１００は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）１００Ａ、Random Access Memory（ＲＡＭ）１００Ｂ、Read Only Memory（ＲＯＭ）１００Ｃ、Non-Volatile Memory（ＮＶＭ）１００Ｄ及びRadio Frequency（ＲＦ）回路１００Ｅを含んでいる。ＲＦ回路１００Ｅにはアンテナ１００Ｅ´が接続されている。ＲＦ回路１００Ｅに代えて通信機能を実現するＣＰＵが利用されてもよい。
　また、表示端末１００は、Graphics Processing Unit（ＧＰＵ）１００Ｆ、カメラ１００Ｇ、タッチパネル１００Ｈ、ディスプレイ１００Ｉ、及びマイク及びスピーカー（以下、マイク／スピーカーと記載）１００Ｊを含んでいる。特に本実施形態では、表示端末１００はディスプレイ１００Ｉとして有機Electro-Luminescence（ＥＬ）ディスプレイを含んでいる。有機ＥＬディスプレイは有機ＥＬ素子を発光素子として用いた自発光型のディスプレイである。ＣＰＵ１００Ａからマイク／スピーカー１００Ｊまでは、内部バス１００Ｋによって互いに接続されている。少なくともＣＰＵ１００ＡとＲＡＭ１００Ｂとが協働することによってコンピュータが実現される。
　上述したＲＡＭ１００Ｂには、ＲＯＭ１００ＣやＮＶＭ１００Ｄに記憶されたプログラムがＣＰＵ１００Ａによって格納される。格納されたプログラムをＣＰＵ１００ＡやＧＰＵ１００Ｆが実行することにより、後述する各種の処理が実行される。尚、プログラムは後述するフローチャートに応じたものとすればよい。
　図３は表示端末１００の機能ブロック図の一例である。図３に示すように、表示端末１００は、表示部１１０、第１記憶部１２０、第２記憶部１３０、及び処理部１４０を含んでいる。尚、表示部１１０は例えば上述したディスプレイ１００Ｉ及び不図示のビデオインタフェース回路によって実現される。第１記憶部１２０は例えば上述したＲＡＭ１００Ｂによって実現される。第２記憶部１３０は例えば上述したＮＶＭ１００Ｄによって実現される。処理部１４０は例えば上述したＣＰＵ１００Ａ及びＧＰＵ１００Ｆによって実現される。
　第１記憶部１２０は表示部１１０に出力する画像データや表示部１１０に表示された画像（以下、適宜、表示画像という）の輝度レベルのヒストグラムを記憶する。より詳しくは、第１記憶部１２０は第１フレームバッファ１２１、第２フレームバッファ１２２、及びヒストグラム記憶領域１２３を含んでいる。
　第１フレームバッファ１２１は後述の補正を行う前の画像データを記憶する記憶領域である。したがって、第１フレームバッファ１２１は補正前の画像データを記憶する。第２フレームバッファ１２２は補正を行った後の画像データを記憶する記憶領域である。具体的には、第２フレームバッファ１２２は第１フレームバッファ１２１が記憶する補正前の画像データに対して焼き付きの視認性を低下させる補正を行った後の画像データを記憶する記憶領域である。したがって、第２フレームバッファ１２２は補正後の画像データを記憶する。ヒストグラム記憶領域１２３は表示画像の輝度レベルのヒストグラムを記憶する記憶領域である。
　尚、焼き付きとは、有機ＥＬ素子の発光特性としての輝度レベルが局所的に劣化して、輝度レベルの均一性を維持できずに、画面上に固定的な輝度ムラが現れることをいう。より具体的には、同じ電圧を一定時間印加し続けた場合に、発光頻度が高い画素と発光頻度が低い画素との間で明暗差が生じることをいう。例えば、同じ電圧を一定時間印加し続けた場合、発光頻度が高い画素は発光頻度が低い画素より劣化量が大きくなり、暗くなる傾向がある。
　第２記憶部１３０は各画素の輝度レベルの劣化量を記憶する。より詳しくは、第２記憶部１３０は第３フレームバッファ１３１を含んでいる。第３フレームバッファ１３１は各画素の輝度レベルの劣化量を記憶する記憶領域である。したがって、第３フレームバッファ１３１が輝度レベルの劣化量を記憶する。第２記憶部１３０はＮＶＭ１００Ｄによって実現されるため、電源から表示部１１０への電力の供給が停止しても輝度レベルの劣化量は維持される。
　処理部１４０は種々の処理を実行する。例えば、処理部１４０は表示画像の輝度レベルのヒストグラムの特徴に基づいて、表示部１１０に生じた焼き付きの視認性の高さを判断し、視認性の高さが所定の高さ以上である場合に、表示画像の輝度レベルを、焼き付きの視認性を低下させる輝度レベルに補正する。例えば、処理部１４０は、視認性の高さが所定の高さ以上である部分の輝度レベルを補正するようにしてもよい。尚、処理部１４０の詳細な処理については後述する。
　続いて、図４を参照して、第３フレームバッファ１３１が記憶する各画素の輝度レベルの劣化量を説明する。
　図４（ａ）は劣化量テーブルの一例である。図４（ｂ）は累積点灯時間と輝度レベルとの関係を表すグラフの一例である。第３フレームバッファ１３１は劣化量テーブルにより各画素の輝度レベルの劣化量を記憶する。図４（ａ）に示すように、劣化量テーブルは累積点灯時間Ｔにおける各画素の輝度レベルの劣化量を管理する。劣化量テーブルは画素番号、画素座標、及び劣化量を構成要素として含んでいる。画素番号は表示画像を構成する各画素を識別する番号である。画素座標は画素番号に対応する画素の座標である。例えば画素座標（０，０）は表示画像の左上隅を表しており、画素座標（Ｘ，Ｙ）は表示画像の右下隅を表している。劣化量はその画素の輝度レベルが劣化した量である。本実施形態では劣化量として劣化率（％）を利用しているが劣化率に限定されず、例えば劣化指数などを劣化量として利用してもよい。劣化量は処理部１４０によって定期的に更新される。
　ここで、図４（ｂ）に示すように、劣化量はその画素を点灯した輝度レベルと累積点灯時間とに依存する。例えば、画素番号ｎにより特定される任意の画素の輝度レベルを高レベル（例えば白色）に設定し、Ｔ時間点灯させたときの輝度レベルの劣化量は、グラフＧ１に示すように、ｄ％になる。例えば、その画素の輝度レベルを低レベル（例えば黒色）に設定し、Ｔ時間点灯させたときの輝度レベルの劣化量は、グラフＧ２に示すように、ｄ％より小さな劣化量になる。例えば、その画素の輝度レベルを中レベル（例えば灰色）に設定し、Ｔ時間点灯させたときの輝度レベルの劣化量は、グラフＧ３に示すように、ｄ％より小さく、かつ、グラフＧ２とＴ時間とにより特定される劣化量より大きな劣化量になる。このように、輝度レベルは点灯時間の累積に従い初期状態を保つことができず、劣化した輝度レベルは回復することもない。また、設定した輝度レベルが高いほど、劣化進行速度が高い傾向にある。
　尚、表示部１１０は表示画像を複数色（いわゆるカラー）により表示することができる。したがって、表示部１１０の各画素は赤色を表すＲ、緑色を表すＧ、青色を表すＢの３つのサブピクセルを備えている。このため、図４（ｂ）を参照して説明した輝度レベルの劣化はサブピクセル単位で生じるが、第１実施形態及び後述する第２実施形態では、説明を簡略化するために、各画素は単一色であるものとして説明する。
　次に、図５を参照して、表示端末１００の動作について説明する。
　図５は表示端末１００の動作の一例である。図５に示すように、処理部１４０は、まず、視認性判断処理を実行する（ステップＳ１００）。詳細は後述するが、視認性判断処理は、表示画像の輝度レベルのヒストグラムの特徴に基づいて、表示部１１０に生じた焼き付きの視認性の高さを判断する処理である。視認性判断処理が完了すると、次いで、処理部１４０は補正処理を実行する（ステップＳ２００）。詳細は後述するが、補正処理は視認性判断処理によって判断された視認性の高さが所定の高さ以上である場合に、表示画像の輝度レベルを、視認性を低下させる輝度レベルに補正する処理である。補正処理が完了すると、処理部１４０は処理を終える。
　次に、図６から図９までを参照して、視認性判断処理の詳細について説明する。
　図６は視認性判断処理の一例を示すフローチャートである。図７（ａ）は各画素の輝度レベルが不均一な第１の表示画像の一例である。図７（ｂ）は第１の表示画像に対応する第１のヒストグラムの一例である。図８（ａ）は大部分の画素の輝度レベルが低レベルに設定された第２の表示画像の一例である。図８（ｂ）は第２の表示画像に対応する第２のヒストグラムの一例である。図９（ａ）は大部分の画素の輝度レベルが高レベルに設定された第３の表示画像の一例である。図９（ｂ）は第３の表示画像に対応する第３のヒストグラムの一例である。
　まず、図６に示すように、処理部１４０は第１フレームバッファ１２１によって記憶された画像データが更新されるまで待機する（ステップＳ１０１：ＮＯ）。画像データが更新された場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、処理部１４０は表示画像の輝度レベルのヒストグラムを抽出する（ステップＳ１０２）。したがって、表示部１１０が第１の表示画像（図７（ａ）参照）を表示していれば、処理部１４０はヒストグラム記憶領域１２３から第１のヒストグラム（図７（ｂ）参照）を抽出する。同様に、表示部１１０が第２の表示画像（図８（ａ）参照）を表示していれば、処理部１４０はヒストグラム記憶領域１２３から第２のヒストグラム（図８（ｂ）参照）を抽出する。表示部１１０が第３の表示画像（図９（ａ）参照）を表示していれば、処理部１４０はヒストグラム記憶領域１２３から第３のヒストグラム（図９（ｂ）参照）を抽出する。
　ステップＳ１０２の処理が完了すると、次いで、処理部１４０は抽出したヒストグラムに顕著なピーク値が存在するか否かを判断する（ステップＳ１０３）。すなわち、処理部１４０は顕著なピーク値の存在によりヒストグラムに特徴があるか否かを判断する。例えば、処理部１４０が第１のヒストグラムを抽出した場合、図７（ｂ）に示すように、様々な発光頻度が様々な輝度レベルに幅広く分布しており、顕著なピーク値が存在しない。したがって、処理部１４０は抽出したヒストグラムに顕著なピーク値が存在しないと判断し（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０１の処理に戻る。
　尚、第１の表示画像のように、写真の被写体や背景に輝度レベルの細かな変化が生じている場合には、均一な明るさを一葉に示す部分が存在しないため、輝度レベルの劣化は第１の表示画像の輝度レベルの変化に埋没する。したがって、焼き付きはほとんど視認することができない。
　一方、例えば、処理部１４０が第２のヒストグラムや第３のヒストグラムを抽出した場合、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示すように、第２のヒストグラム及び第３のヒストグラムのいずれも一方の輝度レベルに発光頻度が集中し、顕著なピーク値を表す発光頻度が出現する。この場合、処理部１４０は抽出したヒストグラムに顕著なピーク値が存在すると判断する（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）。
　顕著なピーク値が存在する場合、次いで、処理部１４０はピーク値の輝度レベルが所定の輝度レベル以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。所定の輝度レベルは焼き付きの視認性の高さを判断するための閾値である。具体的には、まず、処理部１４０はピーク値に対応する輝度レベルを特定する。第２のヒストグラム（図８（ｂ）参照）であれば、処理部１４０はピーク値に対応する背景の輝度レベルＬ１を特定する。第３のヒストグラム（図９（ｂ）参照）であれば、処理部１４０はピーク値に対応する背景の輝度レベルＬ３を特定する。尚、輝度レベルＬ２，Ｌ４はそれぞれ第２の表示画像及び第３の表示画像における文字及び図形を表している。処理部１４０はピーク値に対応する輝度レベルを特定すると、特定した輝度レベルが所定の輝度レベル以上であるか否かを判断する。
　ピーク値の輝度レベルが所定の輝度レベル以上でない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、処理部１４０はステップＳ１０１の処理に戻る。例えば、第２の表示画像のように、表示画像の大部分の面積が均一の明るさの画素で占めているものの、その画素が黒色である場合、第２のヒストグラムではピーク値の輝度レベルＬ１が低輝度側に集中する。この場合、図４（ｂ）を参照して説明したように、輝度レベルの劣化量は小さく、焼き付きの影響が低いと想定できる。したがって、このような表示画像の場合には、処理部１４０はその表示画像を補正処理の対象から除外する。
　一方、ピーク値の輝度レベルが所定の輝度レベル以上である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、処理部１４０は焼き付きの視認性が高いと判断する（ステップＳ１０５）。例えば、第３の表示画像のように、表示画像の大部分の面積が均一の明るさの画素で占めており、その画素が白色である場合、第３のヒストグラムではピーク値の輝度レベルＬ３が高輝度側に集中する。この場合、図４（ｂ）を参照して説明したように、輝度レベルの劣化量は大きく、焼き付きの影響が高いと想定できる。したがって、このような表示画像の場合には、処理部１４０はその表示画像を補正処理の対象に特定する。ステップＳ１０５の処理が完了すると、処理部１４０は視認性判断処理を終える。
　次に、図１０を参照して、補正処理の詳細について説明する。
　図１０は補正処理の一例を示すフローチャートである。上述したステップＳ１０５の処理を終えると、処理部１４０は最大劣化量を抽出する（ステップＳ２０１）。より詳しくは、処理部１４０は第３フレームバッファ１３１に記憶された劣化量テーブルを参照し、全画素の劣化量の中から最大劣化量を抽出する。ステップＳ２０１の処理が完了すると、処理部１４０は後述する計算式（１）に使用する変数Ｄｍａｘに最大劣化量を設定する（ステップＳ２０２）。
　ステップＳ２０２の処理が完了すると、次いで、処理部１４０は画素番号ｎの劣化量を抽出する（ステップＳ２０３）。より詳しくは、処理部１４０は後続の処理対象の画素番号ｎを特定し、特定した画素番号ｎの劣化量を劣化量テーブルから抽出する。ステップＳ２０３の処理が完了すると、次いで、処理部１４０は劣化量を変数Ｄ（ｎ）に設定する（ステップＳ２０４）。尚、処理部１４０は画素番号ｎを特定すると、その画素番号ｎに劣化量を抽出済であることを表すフラグを付与し、その画素番号ｎを次回の処理対象から除外する。
　ステップＳ２０４の処理が完了すると、次いで、処理部１４０は画素番号ｎの輝度レベルを抽出する（ステップＳ２０５）。例えば、処理部１４０は第３の表示画像から画素番号ｎによって特定される画素の輝度レベルを抽出する。ステップＳ２０５の処理が完了すると、次いで、処理部１４０は輝度レベルを変数Ｌ（ｎ）ｉｎに設定する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の処理が完了すると、処理部１４０は以下の計算式（１）に変数Ｄｍａｘ，Ｄ（ｎ），Ｌ（ｎ）ｉｎを代入し、Ｌ（ｎ）ＯＵＴを算出する（ステップＳ２０７）。尚、計算式（１）では劣化量について１００％を１として扱う。したがって、例えばＤ（ｎ）がｄ％である場合、ｄ／１００として扱われる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、累積点灯時間が初期状態であることにより輝度レベルに劣化が生じていなければ、全画素の劣化量は０％になる。したがって、変数Ｄｍａｘ，Ｄ（ｎ）はいずれも０％になり、計算式（１）に基づけばＬ（ｎ）ＯＵＴはＬ（ｎ）ｉｎと同値になる。その後、一定時間の表示が行われると、各画素には表示した画像の内容に応じて劣化が生じる。例えば、全画素の中で最も劣化が進行した画素の劣化量が５％である場合、変数Ｄｍａｘは５％になる。一方、ほとんど発光せずに劣化していない画素番号ｎの画素が存在すれば、変数Ｄ（ｎ）は０％になる。このような場合、計算式（１）に基づけば、Ｌ（ｎ）ｉｎに０．９５（＝１－０．０５（１－０／０．０５））の補正係数をかけることにより、輝度レベルの劣化量を疑似的に５％に整合させることができる。このように、劣化量を均一化するために輝度レベルの劣化量が最大となる画素に合わせて、劣化量の少ない画素のデータに対して輝度レベルを低くする方向で補正を行うことにより、視覚的に焼き付きを見えなくさせることができる。
　ステップＳ２０７の処理が完了すると、処理部１４０はＬ（ｎ）ＯＵＴを第２フレームバッファ１２２に格納する（ステップＳ２０８）。これにより、第２フレームバッファ１２２は画素番号ｎの補正後の輝度レベルを表すＬ（ｎ）ＯＵＴを記憶する。ステップＳ２０８の処理が完了すると、次いで、処理部１４０は全画素に対しＬ（ｎ）ＯＵＴを算出し終えたか否かを判断する（ステップＳ２０９）。全画素に対してＬ（ｎ）ＯＵＴを算出し終えていない場合（ステップＳ２０９：ＮＯ）、処理部１４０はステップＳ２０３からＳ２０８までの処理を繰り返す。これにより、第２フレームバッファ１２２は複数のＬ（ｎ）ＯＵＴにより完成する補正後の画像データを記憶する。
　一方、全画素に対してＬ（ｎ）ＯＵＴを算出し終えた場合（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、処理部１４０は第２フレームバッファ１２２が記憶する画像データを表示部１１０に出力する（ステップＳ２１０）。これにより、表示部１１０（より詳しくはビデオインタフェース回路）は処理部１４０から出力された画像データを画像信号に変換し、画像信号に応じた画像を表示する。
　以上、第１実施形態によれば、表示端末１００は処理部１４０を備えている。処理部１４０は表示画像の輝度のヒストグラムの特徴に基づいて、表示部１１０に生じた焼き付きの視認性の高さを判断する。そして、処理部１４０は視認性の高さが所定の高さ以上である場合に、表示画像の輝度レベルを、視認性を低下させる輝度レベルに補正する。輝度の補正を焼き付きが見え易い状態に限定して行うことで、焼き付きの視認性の高さに関わらず補正を行う場合に比べ、プロセッサの処理負荷を軽減することができる。この結果、ＣＰＵ１００ＡやＧＰＵ１００Ｆといったプロセッサの消費電力の増加を抑えられ、表示端末１００を以前より少ない電池容量で長時間駆動させることができる。特に、時計といった常時表示が要求される画像を表示端末１００が表示する場合にはこのような利点が極めて大きい。
（第２実施形態）
　続いて、図１１を参照して、本件の第２実施形態を説明する。
　図１１（ａ）は一部分１０の画素の輝度レベルが高レベルに設定された第４の表示画像の一例である。図１１（ｂ）は第４の表示画像に対応する第４のヒストグラムの一例である。第１実施形態では、焼き付きが視認され易い状態であると判断されたときに限定して処理部１４０は補正処理を実行した。第２実施形態ではさらに焼き付きが視認され易い部分に限定して処理部１４０は補正処理を実行する。このような点で第２実施形態は第１実施形態と相違する。
　例えば、図１１（ａ）に示すように、表示部１１０は一部分１０が高輝度（例えば白色）で均一に表示されている第４の表示画像を表示する。この場合、処理部１４０が、図１１（ｂ）に示すように、第４のヒストグラムを抽出すると、抽出した第４のヒストグラムでは輝度レベルＬ５で顕著なピーク値が出現する。尚、輝度レベルＬ５は第４の表示画像における一部分１０を表している。
　したがって、処理部１４０は抽出した第４のヒストグラムに顕著なピーク値が存在し、そのピーク値が示す輝度レベルが所定の輝度レベル以上である場合には、その輝度レベルで表示されている一部分１０を特定し、その一部分１０に限定して補正処理を実行する。第１実施形態で説明したように、第３の表示画像に含まれる全ての画素に対して補正処理を実行するのではなく、焼き付きが見え易い一部分１０に限定して補正処理を実行することにより、第１実施形態と比べて、さらに処理負荷を軽減することができる。
　以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　

Claims (13)

  1. 　表示画像の輝度分布の特徴に基づいて、表示部に生じた焼き付きの視認性の高さを判断し、
    　前記視認性の高さが所定の高さ以上である場合に、前記表示画像の輝度を、前記視認性を低下させる輝度に補正する、
    　処理を実行する処理部を有する画像処理装置。
  2. 　前記処理部は、前記視認性の高さが所定の高さ以上である部分の輝度を、前記視認性を低下させる輝度に補正する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
  3. 　前記処理部は、前記表示画像の輝度分布を抽出し、抽出した前記輝度分布に特徴がない場合、前記表示画像の輝度の補正を中止する、
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
  4. 　前記処理部は、前記表示画像の輝度分布を抽出し、抽出した前記輝度分布に特徴があり、前記輝度分布の輝度レベルが低輝度側より高輝度側に集中する場合に、前記表示画像の輝度を補正する、
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  5. 　前記処理部は、前記輝度を補正した後の画像データを、前記輝度を補正する前の画像データを記憶する第１の記憶領域とは異なる第２の記憶領域に格納し、前記第２の記憶領域に格納された画像データを前記表示部に出力する、
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  6. 　前記表示部は、自発光型の表示部である、
    　ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
  7. 　表示画像の輝度分布の特徴に基づいて、表示部に生じた焼き付きの視認性の高さを判断し、
    　前記視認性の高さが所定の高さ以上である場合に、前記表示画像の輝度を、前記視認性を低下させる輝度に補正する、
    　処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
  8. 　表示画像の輝度分布の特徴に基づいて、表示部に生じた焼き付きの視認性の高さを判断し、
    　前記視認性の高さが所定の高さ以上である場合に、前記表示画像の輝度を、前記視認性を低下させる輝度に補正する、
    　処理をコンピュータが実行する画像処理方法。
  9. 　前記補正する処理は、前記視認性の高さが所定の高さ以上である部分の輝度を、前記視認性を低下させる輝度に補正する、
    　ことを特徴とする請求項８に記載の画像処理方法。
  10. 　前記判断する処理は、前記表示画像の輝度分布を抽出し、
    　前記補正する処理は、抽出した前記輝度分布に特徴がない場合、前記表示画像の輝度の補正を中止する、
    　ことを特徴とする請求項８又は９に記載の画像処理方法。
  11. 　前記判断する処理は、前記表示画像の輝度分布を抽出し、
    　前記補正する処理は、抽出した前記輝度分布に特徴があり、前記輝度分布の輝度レベルが低輝度側より高輝度側に集中する場合に、前記表示画像の輝度を補正する、
    　ことを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の画像処理方法。
  12. 　前記補正する処理は、前記輝度を補正した後の画像データを、前記輝度を補正する前の画像データを記憶する第１の記憶領域とは異なる第２の記憶領域に格納し、前記第２の記憶領域に格納された画像データを前記表示部に出力する、
    　ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像処理方法。
  13. 　前記表示部は、自発光型の表示部である、
    　ことを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の画像処理方法。
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