JP2003259154A - Image processing system, projector, program, information storage medium, black-and-white expansion processing method - Google Patents
Image processing system, projector, program, information storage medium, black-and-white expansion processing methodInfo
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- JP2003259154A JP2003259154A JP2002057083A JP2002057083A JP2003259154A JP 2003259154 A JP2003259154 A JP 2003259154A JP 2002057083 A JP2002057083 A JP 2002057083A JP 2002057083 A JP2002057083 A JP 2002057083A JP 2003259154 A JP2003259154 A JP 2003259154A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号を白方向
または黒方向に伸張する処理を行うための画像処理シス
テム、プロジェクタ、プログラム、情報記憶媒体および
白黒伸張処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing system, a projector, a program, an information storage medium and a black and white expansion processing method for expanding a video signal in a white or black direction.
【０００２】[0002]
【背景技術および発明が解決しようとする課題】例え
ば、液晶パネル等を用いて画像を表示する際に、入力映
像信号の最黒部分が所定レベルよりも浮いている場合、
当該最黒部分が所定レベルになるように入力映像信号を
黒方向に伸張することが行われている。また、入力映像
信号の最白部分が所定レベルよりも沈んでいる場合、当
該最白部分が所定レベルになるように入力映像信号を白
方向に伸張することが行われている。2. Description of the Related Art For example, when displaying an image using a liquid crystal panel or the like, if the blackest part of the input video signal floats above a predetermined level,
The input video signal is expanded in the black direction so that the blackest part has a predetermined level. Further, when the whitest part of the input video signal is below the predetermined level, the input video signal is expanded in the white direction so that the whitest part becomes the predetermined level.
【０００３】しかし、例えば、映画のように大部分が暗
い画像の中の一部に白い字幕が含まれる画像を表示する
ような場合、画像の大部分の輝度は低く、狭い輝度範囲
に属しているが、字幕部分の輝度が高いために、画像全
体としては輝度分布が広くなる。However, for example, in the case of displaying an image in which a white subtitle is included in a part of a mostly dark image such as a movie, most of the image has low brightness and belongs to a narrow brightness range. However, since the brightness of the subtitle portion is high, the brightness distribution of the entire image is wide.
【０００４】このような場合、広くなった輝度範囲に対
して伸張処理を行うために、画像の大部分が含まれる低
輝度部分の輝度範囲を適切に伸張することができない。In such a case, since the expansion process is performed on the widened brightness range, the brightness range of the low brightness part including most of the image cannot be expanded appropriately.
【０００５】このような輝度分布が偏っている場合の階
調補正の手法として、特開２０００−３２２０４７号公
報では、輝度のヒストグラムの分散値に応じて階調補正
を行う手法が提案されている。As a method of gradation correction when such a luminance distribution is biased, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-322047 proposes a method of gradation correction according to the variance value of the luminance histogram. .
【０００６】当該手法では、累積ヒストグラムと、輝度
のヒストグラムの分散値から求まる係数（上記公報では
混合比と表現）に従って、輝度分布の偏りが小さい場合
は階調補正の度合いを大きくし、輝度分布の偏りが大き
い場合は階調補正の度合いを小さくしている。In this method, according to a coefficient (expressed as a mixture ratio in the above publication) obtained from the variance value of the cumulative histogram and the luminance histogram, the degree of gradation correction is increased when the deviation of the luminance distribution is small, and the luminance distribution is increased. If the deviation is large, the degree of gradation correction is reduced.
【０００７】このため、上記の場合のように、低輝度側
に輝度分布が偏っている場合には、ほとんど階調補正が
なされず、見た目のコントラストを改善する効果が少な
い。Therefore, when the luminance distribution is biased to the low luminance side as in the above case, almost no gradation correction is performed, and the effect of improving the apparent contrast is small.
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、輝度分布が偏っている場合であって
も、黒浮きを防止し、見た目のコントラストを改善する
ことが可能な画像処理システム、プロジェクタ、プログ
ラム、情報記憶媒体および白黒伸張処理方法を提供する
ことにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is an image capable of preventing black floating and improving the apparent contrast even when the luminance distribution is biased. It is to provide a processing system, a projector, a program, an information storage medium, and a black and white expansion processing method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る画像処理システムは、映像信号を白側
または黒側に伸張する処理を行う画像処理システムにお
いて、前記映像信号に基づき、所定の基準輝度を演算す
る輝度演算手段と、当該基準輝度に基づき、所定の画像
処理単位ごとの平均輝度を演算する平均輝度演算手段
と、前記基準輝度と、前記平均輝度とに基づき、前記基
準輝度の散らばり具合を示す標準偏差値を演算する標準
偏差演算手段と、前記平均輝度と、前記標準偏差値とに
基づき、前記標準偏差値を所定倍した値をαとした場合
に、前記平均輝度−αから前記平均輝度＋αまでのうち
所定の範囲を、前記映像信号の伸張を強調する強調範囲
として設定し、強調範囲以外の範囲を、前記映像信号の
伸張を強調しない不強調範囲として設定する範囲設定手
段と、前記基準輝度が前記強調範囲内にある場合には前
記不強調範囲内にある場合と比べて伸張の度合いを相対
的に高くして前記映像信号の伸張を行う伸張処理手段
と、を含むことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, an image processing system according to the present invention is an image processing system for expanding a video signal to a white side or a black side, based on the video signal, Luminance calculating means for calculating a predetermined reference luminance, average luminance calculating means for calculating an average luminance for each predetermined image processing unit based on the reference luminance, the reference luminance, and the reference based on the average luminance. Standard deviation calculating means for calculating a standard deviation value indicating the degree of dispersion of brightness, the average brightness, and based on the standard deviation value, when the value obtained by multiplying the standard deviation value by a predetermined value is α, the average brightness A predetermined range from −α to the average brightness + α is set as an emphasis range for emphasizing the expansion of the video signal, and a range other than the emphasis range is not emphasized for not emphasizing the expansion of the video signal. And a range setting means set as a frame, and when the reference luminance is within the emphasized range, the degree of expansion is made relatively higher than when the reference luminance is within the non-emphasized range to expand the video signal. And a decompression processing unit.
【００１０】また、本発明に係るプロジェクタは、上記
画像処理システムを備えたことを特徴とする。A projector according to the present invention is characterized by including the above image processing system.
【００１１】また、本発明に係るプログラムは、映像信
号を白側または黒側に伸張する処理を行うためのコンピ
ュータ読み取り可能なプログラムであって、コンピュー
タを、前記映像信号に基づき、所定の基準輝度を演算す
る輝度演算手段と、当該基準輝度に基づき、所定の画像
処理単位ごとの平均輝度を演算する平均輝度演算手段
と、前記基準輝度と、前記平均輝度とに基づき、前記基
準輝度の散らばり具合を示す標準偏差値を演算する標準
偏差演算手段と、前記平均輝度と、前記標準偏差値とに
基づき、前記標準偏差値を所定倍した値をαとした場合
に、前記平均輝度−αから前記平均輝度＋αまでのうち
所定の範囲を、前記映像信号の伸張を強調する強調範囲
として設定し、強調範囲以外の範囲を、前記映像信号の
伸張を強調しない不強調範囲として設定する範囲設定手
段と、前記基準輝度が前記強調範囲内にある場合には前
記不強調範囲内にある場合と比べて伸張の度合いを相対
的に高くして前記映像信号の伸張を行う伸張処理手段と
して機能させることを特徴とする。A program according to the present invention is a computer-readable program for performing a process of expanding a video signal to a white side or a black side, wherein the computer is set to a predetermined reference brightness based on the video signal. Brightness average calculation means for calculating the average brightness for each predetermined image processing unit based on the reference brightness, the reference brightness, and the dispersion degree of the reference brightness based on the average brightness. A standard deviation calculating means for calculating a standard deviation value indicating the average brightness, and based on the standard deviation value, when a value obtained by multiplying the standard deviation value by a predetermined value is α, from the average brightness −α, A predetermined range of up to the average brightness + α is set as an emphasis range for emphasizing the expansion of the video signal, and a range other than the emphasis range is not emphasized for the expansion of the video signal. A range setting means for setting the range, and when the reference luminance is within the emphasized range, the degree of expansion is made relatively higher than when the reference luminance is within the non-emphasized range to expand the video signal. It is characterized in that it functions as a decompression processing means.
【００１２】また、本発明に係る情報記憶媒体は、コン
ピュータにより読み取り可能な情報記憶媒体であって、
コンピュータを、上記手段として機能させるためのプロ
グラムを記憶したことを特徴とする。The information storage medium according to the present invention is a computer-readable information storage medium,
A program for causing a computer to function as the above means is stored.
【００１３】本発明によれば、例えば、映画のように全
体が暗い画像の中で字幕部分の輝度が高いといった場合
であっても、平均輝度−αから平均輝度＋αまでの所定
の範囲の伸張倍率を相対的に高めることにより、輝度が
集中している部分を十分に伸張することができる。According to the present invention, for example, even in the case where the brightness of the subtitle part is high in a dark image such as a movie, expansion of a predetermined range from the average brightness −α to the average brightness + α is performed. By relatively increasing the magnification, the portion where the brightness is concentrated can be sufficiently expanded.
【００１４】これにより、例えば、低輝度側に輝度分布
が偏った映像に対しても、見た目のコントラストを改善
することができる。This makes it possible to improve the apparent contrast even for a video image whose luminance distribution is biased toward the low luminance side.
【００１５】なお、前記画像処理単位としては、例え
ば、フレーム、フィールド等が該当する。The image processing unit corresponds to, for example, a frame or a field.
【００１６】また、前記所定倍としては、例えば、３倍
〜４倍であってもよい。１倍〜２倍した値では範囲が狭
すぎ、５倍以上だと範囲が広すぎる場合もあるが、３倍
〜４倍とすることにより、適切な強調範囲を設定するこ
とができる。The predetermined multiple may be, for example, 3 to 4 times. A value that is 1 to 2 times the range is too narrow in some cases, and a value of 5 times or more may be too wide, but an appropriate emphasis range can be set by setting the value to 3 to 4 times.
【００１７】また、前記画像処理システム、前記プロジ
ェクタ、前記プログラムおよび前記情報記憶媒体におい
て、前記範囲設定手段は、前記平均輝度−αが最小輝度
未満の場合には最小輝度を前記強調範囲の下限値として
設定し、前記平均輝度−αが最小輝度以上の場合には前
記平均輝度−αを前記強調範囲の下限値として設定し、
前記平均輝度＋αが最大輝度を超える場合には最大輝度
を前記強調範囲の上限値として設定し、前記平均輝度＋
αが最大輝度以下の場合には前記平均輝度＋αを前記強
調範囲の上限値として設定してもよい。In the image processing system, the projector, the program, and the information storage medium, the range setting means sets the minimum brightness to the lower limit of the emphasis range when the average brightness-α is less than the minimum brightness. As the average luminance-α is equal to or higher than the minimum luminance, the average luminance-α is set as the lower limit value of the emphasis range,
When the average brightness + α exceeds the maximum brightness, the maximum brightness is set as the upper limit value of the emphasis range, and the average brightness + α
When α is equal to or less than the maximum brightness, the average brightness + α may be set as the upper limit value of the emphasis range.
【００１８】これによれば、最小輝度と平均輝度−α、
最大輝度と平均輝度＋αをそれぞれ比較して適切な方の
値を強調範囲の下限値または上限値として設定すること
ができる。According to this, the minimum brightness and the average brightness −α,
The maximum brightness and the average brightness + α are compared with each other, and an appropriate value can be set as the lower limit value or the upper limit value of the emphasis range.
【００１９】これにより、より適切に輝度の伸張を行う
ことができる。As a result, the brightness can be expanded more appropriately.
【００２０】また、前記画像処理システム、前記プロジ
ェクタ、前記プログラムおよび前記情報記憶媒体におい
て、前記伸張処理手段は、前記最小輝度が前記強調範囲
の下限値であり、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の
上限値である場合、前記最小輝度が前記強調範囲の下限
値未満であり、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上
限値である場合、前記最小輝度が前記強調範囲の下限値
であり、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上限値を
超える場合、前記最小輝度が前記強調範囲の下限値未満
であり、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上限値を
超える場合のそれぞれの場合に応じて異なる伸張処理を
行ってもよい。In the image processing system, the projector, the program, and the information storage medium, the decompression processing means has the minimum brightness as a lower limit value of the emphasis range and the maximum brightness as the emphasis range. If the upper limit of the, the minimum brightness is less than the lower limit of the emphasis range, and, if the maximum brightness is the upper limit of the emphasis range, the minimum brightness is the lower limit of the emphasis range, And, if the maximum brightness exceeds the upper limit of the emphasis range, the minimum brightness is less than the lower limit of the emphasis range, and, in each case when the maximum brightness exceeds the upper limit of the emphasis range. Different decompression processing may be performed accordingly.
【００２１】これによれば、最小輝度と強調範囲の下限
値、最大輝度と強調範囲の上限値をそれぞれ比較して比
較結果に応じて異なる伸張処理を行うことにより、輝度
の散らばりに応じた適切な伸張処理を行うことができ
る。According to this, the minimum brightness and the lower limit value of the emphasis range are compared with each other, and the maximum brightness and the upper limit value of the emphasis range are compared with each other, and different expansion processing is performed according to the comparison result. Decompression processing can be performed.
【００２２】また、本発明に係る白黒伸張処理方法は、
映像信号に対して白黒伸張処理を行う白黒伸張処理方法
において、前記映像信号に基づき、入力輝度の全範囲を
複数の範囲に区分して当該範囲に属する入力輝度の分布
を把握し、前記複数の範囲において、当該範囲に属する
入力輝度の分布数が多い範囲を分布数が少ない範囲に比
べて相対的に伸張倍率を高めるように伸張倍率を決定
し、決定した伸張倍率に応じて前記映像信号を白側また
は黒側に伸張して出力輝度として出力することを特徴と
する。The black and white expansion processing method according to the present invention is
In a black and white expansion processing method for performing black and white expansion processing on a video signal, the entire range of input brightness is divided into a plurality of ranges based on the video signal, and a distribution of input brightness belonging to the range is grasped, In the range, the expansion ratio is determined so that the expansion ratio in the range having a large number of distributions of input luminance belonging to the range is relatively higher than that in the range having a small distribution, and the video signal is generated according to the determined expansion ratio. It is characterized in that it is expanded to the white side or the black side and is output as output luminance.
【００２３】本発明によれば、例えば、映画のように全
体が暗い画像の中で字幕部分の輝度が高いといった場合
であっても、入力輝度の分布が多い範囲の伸張倍率を相
対的に高めることにより、輝度が集中している部分を十
分に伸張することができる。According to the present invention, for example, even in the case where the luminance of the subtitle portion is high in a dark image such as a movie, the expansion ratio in the range where the distribution of the input luminance is large is relatively increased. As a result, the portion where the brightness is concentrated can be sufficiently expanded.
【００２４】これにより、例えば、低輝度側に輝度分布
が偏った映像に対しても、見た目のコントラストを改善
することができる。This makes it possible to improve the apparent contrast even for a video image whose luminance distribution is biased toward the low luminance side.
【００２５】また、前記白黒伸張処理方法において、前
記全範囲における前記入力輝度の散らばり具合と、前記
入力輝度の最小値と、前記入力輝度の最大値とに基づ
き、前記分布数が多い範囲の下限値と上限値を決定して
もよい。In the black-and-white expansion processing method, the lower limit of the range in which the number of distributions is large is based on the degree of dispersion of the input brightness in the entire range, the minimum value of the input brightness, and the maximum value of the input brightness. The value and the upper limit may be determined.
【００２６】これによれば、全範囲における前記入力輝
度の散らばり具合と、最小輝度と、最大輝度に基づいて
分布数が多い範囲の下限値または上限値を設定すること
により、輝度の散らばり具合をより適切に考慮すること
ができ、より適切に輝度の伸張を行うことができる。According to this, by setting the lower limit value or the upper limit value of the range in which the number of distributions is large based on the degree of dispersion of the input luminance in the entire range, the minimum luminance, and the maximum luminance, the degree of dispersion of the luminance is set. It can be considered more appropriately, and the brightness can be expanded more appropriately.
【００２７】また、前記白黒伸張処理方法において、過
度の伸張を防止するために、最小輝度および最大輝度の
少なくとも一方の伸張倍率を低減してもよい。In the black-and-white expansion processing method, the expansion ratio of at least one of the minimum brightness and the maximum brightness may be reduced in order to prevent excessive expansion.
【００２８】これによれば、最小輝度および最大輝度の
少なくとも一方の伸張倍率を低減することにより、過度
の伸張を防止し、適切な伸張を行うことができる。According to this, by reducing the expansion ratio of at least one of the minimum brightness and the maximum brightness, excessive expansion can be prevented and appropriate expansion can be performed.
【００２９】また、前記画像処理システム、前記プログ
ラム、前記情報記憶媒体および前記白黒伸張処理方法
は、液晶表示用に用いられるものであってもよい。Further, the image processing system, the program, the information storage medium and the monochrome expansion processing method may be used for liquid crystal display.
【００３０】これによれば、液晶表示の場合に発生しや
すい黒浮きを適切に防止することができる。According to this, it is possible to appropriately prevent the black floating which tends to occur in the case of liquid crystal display.
【００３１】[0031]
【発明の実施の形態】以下、本発明を、映像信号の一種
であるＲＧＢ信号を入力し、コントラストの増加等のた
め、映像信号を白側または黒側に伸張する白黒伸張処理
を行う液晶プロジェクタの画像処理部に適用した場合を
例に採り、図面を参照しつつ説明する。なお、以下に示
す実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の内容
を何ら限定するものではない。また、以下の実施形態に
示す構成の全てが、特許請求の範囲に記載された発明の
解決手段として必須であるとは限らない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described with reference to a liquid crystal projector for inputting an RGB signal, which is a kind of video signal, and performing black-and-white expansion processing for expanding the video signal to the white side or the black side in order to increase the contrast. The case where the invention is applied to the image processing unit will be described as an example with reference to the drawings. The embodiments described below do not limit the content of the invention described in the claims. Further, not all of the configurations shown in the following embodiments are indispensable as means for solving the invention described in the claims.
【００３２】（機能ブロックの説明）図１は、本実施形
態の一例に係る画像処理部１００の機能ブロック図であ
る。(Description of Functional Blocks) FIG. 1 is a functional block diagram of the image processing unit 100 according to an example of the present embodiment.
【００３３】本実施形態の画像処理部１００は、ＲＧＢ
信号に基づいて基準輝度を演算する輝度演算部１１０
と、基準輝度に基づき平均輝度を演算する平均輝度演算
部１２０と、基準輝度と平均輝度に基づき標準偏差値を
演算する標準偏差演算部１３０と、１フレームにおける
基準輝度の最大値と最小値を演算する最大最小輝度検出
部１４０とを含んで構成されている。The image processing unit 100 of the present embodiment uses RGB
Luminance calculation unit 110 that calculates reference luminance based on a signal
An average brightness calculation unit 120 that calculates an average brightness based on the reference brightness, a standard deviation calculation unit 130 that calculates a standard deviation value based on the reference brightness and the average brightness, and a maximum value and a minimum value of the reference brightness in one frame. It is configured to include a maximum / minimum luminance detection unit 140 for calculation.
【００３４】また、本実施形態の画像処理部１００は、
平均輝度、標準偏差値、最小輝度、最大輝度に基づいて
伸張倍率を高める範囲を設定する範囲設定部１５０と、
伸張処理用の係数を演算する係数演算部１６０と、ＲＧ
Ｂ信号の伸張処理を行う伸張処理部１７０とを含んで構
成されている。Further, the image processing unit 100 of this embodiment is
A range setting unit 150 that sets a range in which the expansion ratio is increased based on the average brightness, the standard deviation value, the minimum brightness, and the maximum brightness;
A coefficient calculation unit 160 for calculating a coefficient for expansion processing, and RG
It is configured to include a decompression processing unit 170 for decompressing the B signal.
【００３５】また、画像処理部１００には情報記憶媒体
２００が接続され、画像処理部１００が情報記憶媒体２
００に記憶されたプログラムを読み取って範囲設定部１
５０等の機能を画像処理部１００内のコンピュータに実
現させることも可能となっている。An information storage medium 200 is connected to the image processing section 100, and the image processing section 100 is connected to the information storage medium 2.
Range setting unit 1 by reading the program stored in 00
It is also possible for the computer in the image processing unit 100 to realize functions such as 50.
【００３６】なお、画像処理部１００は、情報記憶媒体
２００ではなくホスト装置等に記憶されたプログラム
を、ネットワークを介して読み取って範囲設定部１５０
等の機能を実現することも可能である。The image processing unit 100 reads the program stored in the host device or the like instead of the information storage medium 200 via the network and reads the range setting unit 150.
It is also possible to realize such functions as.
【００３７】また、画像処理部１００内の各部のハード
ウェアとしては回路やプログラムを用いて実現できる。The hardware of each unit in the image processing unit 100 can be realized by using a circuit or a program.
【００３８】また、情報記憶媒体２００としては、例え
ば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、
ＨＤＤ等を適用でき、そのプログラムの読み取り方式は
接触方式であっても、非接触方式であってもよい。As the information storage medium 200, for example, CD-ROM, DVD-ROM, ROM, RAM,
An HDD or the like can be applied, and the program reading method may be a contact method or a non-contact method.
【００３９】（白黒伸張処理の説明）以下、画像処理部
１００内の各部を用いた処理の流れについて説明する。(Description of Black-and-White Expansion Processing) The flow of processing using each unit in the image processing unit 100 will be described below.
【００４０】一般的な方式では、基準輝度は、０．３０
×Ｒ信号＋０．５９×Ｇ信号＋０．１１×Ｂ信号として
求められている。このように重み付けが異なるのは人間
の目の感度が異なるからである。In the general method, the reference brightness is 0.30.
It is calculated as × R signal + 0.59 × G signal + 0.11 × B signal. The weighting is different because the human eyes have different sensitivities.
【００４１】しかし、白黒伸張を行う場合、上記数式を
用いて輝度を求めた場合、Ｇの輝度成分が高い部分がよ
り顕著に伸張されてしまう。However, in the case of performing the black and white expansion, when the brightness is obtained by using the above mathematical expression, the part where the brightness component of G is high is expanded more remarkably.
【００４２】そこで、本実施形態の輝度演算部１１０
は、ＲＧＢ形式で映像信号が入力される場合、基準輝度
Ｙを（Ｒ信号＋Ｇ信号＋Ｂ信号）／３として求めてい
る。Therefore, the brightness calculation unit 110 of the present embodiment.
Calculates the reference luminance Y as (R signal + G signal + B signal) / 3 when the video signal is input in RGB format.
【００４３】また、平均輝度演算部１２０は、１フレー
ムごとの基準輝度Ｙの平均値を演算する。Further, the average luminance calculating section 120 calculates the average value of the reference luminance Y for each frame.
【００４４】また、標準偏差演算部１３０は、基準輝
度、平均輝度に基づき、標準偏差値σを演算する。The standard deviation calculator 130 calculates the standard deviation value σ based on the reference brightness and the average brightness.
【００４５】さらに、最大最小輝度検出部１４０は、輝
度演算部１１０からの基準輝度に基づき、１フレームご
とに基準輝度の最大値と最小値を検出する。Further, the maximum / minimum brightness detecting section 140 detects the maximum value and the minimum value of the reference brightness for each frame based on the reference brightness from the brightness calculating section 110.
【００４６】なお、フレームの切り替わりのタイミング
については、平均輝度演算部１２０や最大最小輝度検出
部１４０は、垂直同期信号に基づいて判断することがで
きる。The average luminance calculation section 120 and the maximum / minimum luminance detection section 140 can determine the frame switching timing based on the vertical synchronizing signal.
【００４７】次に、範囲設定部１５０以下の処理につい
て説明する。Next, the processing of the range setting section 150 and below will be described.
【００４８】図２は、本実施形態の一例に係る白黒伸張
処理のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of the black and white expansion processing according to an example of this embodiment.
【００４９】範囲設定部１５０は、入力される輝度範囲
において、伸張倍率を高くする強調範囲と伸張倍率を高
くしない不強調範囲を設定するために、まず、平均輝度
−４σと、平均輝度＋４σを演算する（ステップＳ
２）。The range setting unit 150 first sets the average brightness -4σ and the average brightness + 4σ in order to set the emphasis range for increasing the expansion ratio and the non-emphasis range for not increasing the expansion ratio in the input brightness range. Calculate (step S
2).
【００５０】そして、範囲設定部１５０は、平均輝度−
４σと、最大最小輝度検出部１４０によって求められた
最小輝度を比較し（ステップＳ４）、平均輝度−４σ＜
最小輝度が成り立つ場合、強調範囲の下限値Lminとして
最小輝度を設定し（ステップＳ６）、平均輝度−４σ＜
最小輝度が成り立たない場合、強調範囲の下限値Lminと
して平均輝度−４σを設定する（ステップＳ８）。Then, the range setting section 150 determines the average brightness-
4σ is compared with the minimum brightness obtained by the maximum / minimum brightness detection unit 140 (step S4), and the average brightness-4σ <
When the minimum brightness is satisfied, the minimum brightness is set as the lower limit value Lmin of the emphasis range (step S6), and the average brightness-4σ <
When the minimum brightness is not established, the average brightness -4σ is set as the lower limit value Lmin of the emphasis range (step S8).
【００５１】このような処理を行うのは、平均輝度−４
σよりも最小輝度のほうが大きい場合に強調範囲の下限
値として平均輝度−４σを設定すると、平均輝度−４σ
から最小輝度までの範囲は実際にはあり得ない輝度であ
るにも関わらず、強調範囲として設定してしまうことに
なり不適切だからである。The above processing is performed for the average luminance −4.
If the minimum brightness is larger than σ and the average brightness-4σ is set as the lower limit value of the emphasis range, the average brightness-4σ
This is because the range from to the minimum brightness is improper because it is set as an emphasis range, although the brightness is actually impossible.
【００５２】最小輝度の判定と同様に、範囲設定部１５
０は、平均輝度＋４σと、最大最小輝度検出部１４０に
よって求められた最大輝度を比較し（ステップＳ１
０）、平均輝度＋４σ＞最大輝度が成り立つ場合、強調
範囲の上限値Lmaxとして最大輝度を設定し（ステップＳ
１２）、平均輝度＋４σ＞最大輝度が成り立たない場
合、強調範囲の上限値Lmaxとして平均輝度＋４σを設定
する（ステップＳ１４）。Similar to the determination of the minimum brightness, the range setting section 15
For 0, the average brightness + 4σ is compared with the maximum brightness obtained by the maximum and minimum brightness detection unit 140 (step S1).
0) and average brightness + 4σ> maximum brightness, the maximum brightness is set as the upper limit Lmax of the emphasis range (step S
12) If the average brightness + 4σ> maximum brightness is not established, the average brightness + 4σ is set as the upper limit Lmax of the emphasis range (step S14).
【００５３】以上のように、平均輝度、標準偏差値σ、
最小輝度、最大輝度に基づいて強調範囲を設定すること
により、輝度分布が集中している範囲を強調範囲として
設定することができる。As described above, the average luminance, the standard deviation value σ,
By setting the emphasis range based on the minimum brightness and the maximum brightness, the range in which the brightness distribution is concentrated can be set as the emphasis range.
【００５４】そして、伸張処理部１７０は、最小輝度、
最大輝度に応じた伸張処理を行う（ステップＳ１６）。Then, the expansion processing section 170 determines the minimum brightness,
Expansion processing according to the maximum brightness is performed (step S16).
【００５５】以下、最小輝度、最大輝度に応じた伸張処
理（ステップＳ１６）について説明する。The decompression process (step S16) according to the minimum and maximum brightness will be described below.
【００５６】図３は、本実施形態の一例に係る最小輝
度、最大輝度に応じた伸張処理のフローチャートであ
る。FIG. 3 is a flowchart of a decompression process according to the minimum brightness and the maximum brightness according to an example of this embodiment.
【００５７】本実施の形態では、最大輝度に近い輝度の
階調および最小輝度に近い輝度の階調を、中間階調の輝
度に比べて伸張しないようにしている。なぜなら輝度が
０に近い領域、すなわち、黒に近い領域では最大輝度を
伸張すると色がつぶれてしまうからである。同様に、輝
度が１０２３に近く白に近い領域でも最大輝度を伸張す
ると色がつぶれてしまうからである。In the present embodiment, the gradation of the brightness close to the maximum brightness and the gradation of the brightness close to the minimum brightness are not expanded as compared with the brightness of the intermediate gradation. This is because in the area where the brightness is close to 0, that is, in the area close to black, expanding the maximum brightness causes the color to be destroyed. Similarly, if the maximum brightness is extended even in a region where the brightness is close to 1023 and is close to white, the color is crushed.
【００５８】また、このように、最大輝度や最小輝度に
近い領域で伸張倍率を下げた場合でも、最大輝度や最小
輝度に近い領域の画素の階調の変化は見分けにくいた
め、中間階調をより伸張させることにより、効果的に白
黒伸張を行うことができる。Further, even when the expansion ratio is lowered in the region close to the maximum brightness or the minimum brightness in this way, since the change in the gradation of the pixel in the region close to the maximum brightness or the minimum brightness is difficult to discern, the intermediate gradation is changed. By further expanding, black and white expansion can be effectively performed.
【００５９】このような伸張を行うため、伸張処理部１
７０は、最小輝度と下限値Lmin、最大輝度と上限値Lmax
の大小関係で場合分けした４つの場合のそれぞれに応じ
て異なる伸張処理を行う。In order to perform such decompression, the decompression processing unit 1
70 is the minimum brightness and the lower limit value Lmin, the maximum brightness and the upper limit value Lmax
Different decompression processing is performed in accordance with each of the four cases divided according to the magnitude relationship.
【００６０】まず、範囲設定部１５０は、最小輝度が下
限値Lminと等しく、かつ、最大輝度が上限値Lmaxと等し
い場合（ステップＳ２２）、関数ｆを用いて、下限値Lm
inをLmin'に変換し、上限値LmaxをLmax'に変換する（ス
テップＳ２８）。First, when the minimum brightness is equal to the lower limit value Lmin and the maximum brightness is equal to the upper limit value Lmax (step S22), the range setting section 150 uses the function f to determine the lower limit value Lm.
in is converted into Lmin ', and the upper limit Lmax is converted into Lmax' (step S28).
【００６１】なお、関数ｆは白黒伸張のための関数であ
る。The function f is a function for black and white expansion.
【００６２】図４において、図４（Ａ）は、本実施形態
の一例に係るLminおよび最小輝度を入力した場合の関数
ｆによる出力Lmin'およびLminlを示す図であり、図４
（Ｂ）は、本実施形態の一例に係るLminおよび最小輝度
を入力した場合の関数ｆによる出力Lmin'およびLminlを
示す図である。In FIG. 4, FIG. 4A is a diagram showing outputs Lmin 'and Lminl by the function f when Lmin and the minimum luminance according to an example of the present embodiment are input.
FIG. 9B is a diagram showing outputs Lmin ′ and Lminl by the function f when Lmin and the minimum luminance according to the example of the present embodiment are input.
【００６３】図４（Ａ）および図４（Ｂ）において、点
線が伸張前の入出力特性を示し、実線が伸張後の入出力
特性を示している。In FIGS. 4 (A) and 4 (B), the dotted line shows the input / output characteristics before expansion, and the solid line shows the input / output characteristics after expansion.
【００６４】図４（Ａ）を見れば分かるように、最小輝
度の変換に関しては、低輝度側（黒側）の輝度０〜１６
０の出力の変化は、高輝度側（白側）の輝度１６１〜１
０２３までの出力の変化と比べてなだらかになってい
る。As can be seen from FIG. 4A, regarding the conversion of the minimum luminance, the luminance 0 to 16 on the low luminance side (black side) is converted.
The change of the output of 0 is that the brightness 161 to 1 on the high brightness side (white side)
Compared to the change in output up to 023, it is gentler.
【００６５】すなわち、上述したように、最小輝度に近
い輝度の階調を、中間階調の輝度に比べて伸張しないよ
うにしている。That is, as described above, the gradation of the brightness close to the minimum brightness is not expanded as compared with the brightness of the intermediate gradation.
【００６６】また、図４（Ｂ）を見れば分かるように、
最大輝度の変換に関しては、高輝度側（白側）の輝度１
６１〜１０２３までの出力の変化は、低輝度側（黒側）
の輝度０〜１６０の出力の変化と比べてなだらかになっ
ている。As can be seen from FIG. 4 (B),
Regarding conversion of maximum brightness, brightness 1 on the high brightness side (white side)
The output changes from 61 to 1023 are on the low brightness side (black side).
It is more gradual than the change in the output from 0 to 160.
【００６７】すなわち、上述したように、最大輝度に近
い輝度の階調を、中間階調の輝度に比べて伸張しないよ
うにしている。That is, as described above, the gradation of the brightness close to the maximum brightness is not expanded as compared with the brightness of the intermediate gradation.
【００６８】このように、最小輝度付近の輝度および最
大輝度付近の輝度の伸張倍率を低減することにより、過
度の伸張を防止し、適切な伸張を行うことができる。As described above, by reducing the expansion ratio of the brightness near the minimum brightness and the brightness near the maximum brightness, excessive expansion can be prevented and appropriate expansion can be performed.
【００６９】また、最小輝度が下限値Lminと等しく、か
つ、最大輝度が上限値Lmaxと等しい場合（ステップＳ２
２）、係数演算部１６０は係数Ｋ２、Ｋ３を演算し（ス
テップＳ３６）、伸張処理部１７０は伸張処理Ａを行う
（ステップＳ４４）。If the minimum brightness is equal to the lower limit value Lmin and the maximum brightness is equal to the upper limit value Lmax (step S2)
2), the coefficient calculation unit 160 calculates the coefficients K2 and K3 (step S36), and the expansion processing unit 170 performs expansion processing A (step S44).
【００７０】なお、係数演算部１６０は係数Ｋ１〜Ｋ４
を演算し、伸張処理部１７０は伸張処理Ａ〜Ｄを行う
が、これらの具体的な説明は後述する。なお、係数Ｋ１
〜Ｋ４は伸張処理Ａ〜Ｄによって描かれる線形曲線の変
曲点となる。The coefficient calculator 160 uses the coefficients K1 to K4.
And the decompression processing unit 170 performs the decompression processes A to D, a detailed description of which will be given later. The coefficient K1
K4 are inflection points of the linear curve drawn by the expansion processes A to D.
【００７１】また、範囲設定部１５０は、最小輝度が下
限値Lmin未満で、かつ、最大輝度が上限値Lmaxと等しい
場合（ステップＳ２４）、関数ｆを用いて、最小輝度を
Lminlに変換し、下限値LminをLmin'に変換し、上限値Lm
axをLmax'に変換する（ステップＳ３０）。When the minimum brightness is less than the lower limit value Lmin and the maximum brightness is equal to the upper limit value Lmax (step S24), the range setting section 150 uses the function f to determine the minimum brightness.
Lminl, lower limit Lmin converted to Lmin ', upper limit Lm
Ax is converted to Lmax '(step S30).
【００７２】また、最小輝度が下限値Lmin未満で、か
つ、最大輝度が上限値Lmaxと等しい場合（ステップＳ２
４）、係数演算部１６０は係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３を演算
し（ステップＳ３８）、伸張処理部１７０は伸張処理Ｂ
を行う（ステップＳ４６）。If the minimum brightness is less than the lower limit value Lmin and the maximum brightness is equal to the upper limit value Lmax (step S2)
4), the coefficient calculation unit 160 calculates the coefficients K1, K2, and K3 (step S38), and the expansion processing unit 170 expands the processing B.
Is performed (step S46).
【００７３】また、範囲設定部１５０は、最小輝度が下
限値Lminと等しく、かつ、最大輝度が上限値Lmaxを超え
る場合（ステップＳ２６）、関数ｆを用いて、最大輝度
をLmaxrに変換し、下限値LminをLmin'に変換し、上限値
LmaxをLmax'に変換する（ステップＳ３０）。When the minimum brightness is equal to the lower limit value Lmin and the maximum brightness exceeds the upper limit value Lmax (step S26), the range setting section 150 converts the maximum brightness into Lmaxr using the function f, Lower limit value Lmin is converted to Lmin ', upper limit value
Lmax is converted to Lmax '(step S30).
【００７４】また、最小輝度が下限値Lminと等しく、か
つ、最大輝度が上限値Lmaxを超える場合（ステップＳ２
６）、係数演算部１６０は係数Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を演算
し（ステップＳ４０）、伸張処理部１７０は伸張処理Ｃ
を行う（ステップＳ４８）。When the minimum brightness is equal to the lower limit value Lmin and the maximum brightness exceeds the upper limit value Lmax (step S2)
6), the coefficient calculator 160 calculates the coefficients K2, K3, and K4 (step S40), and the decompression processor 170 decompresses C.
Is performed (step S48).
【００７５】また、上記のいずれの場合にもあてはまら
ない場合、すなわち、最小輝度が下限値Lmin未満で、か
つ、最大輝度が上限値Lmaxを超える場合、範囲設定部１
５０は、関数ｆを用いて、最小輝度をLminlに変換し、
最大輝度をLmaxrに変換し、下限値LminをLmin'に変換
し、上限値LmaxをLmax'に変換する（ステップＳ３
４）。If neither of the above cases applies, that is, if the minimum luminance is less than the lower limit value Lmin and the maximum luminance exceeds the upper limit value Lmax, the range setting unit 1
50 uses the function f to convert the minimum luminance to Lminl,
The maximum brightness is converted into Lmaxr, the lower limit Lmin is converted into Lmin ', and the upper limit Lmax is converted into Lmax' (step S3).
4).
【００７６】また、最小輝度が下限値Lmin未満で、か
つ、最大輝度が上限値Lmaxを超える場合、係数演算部１
６０は係数Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４を演算し（ステップ
Ｓ４２）、伸張処理部１７０は伸張処理Ｄを行う（ステ
ップＳ５０）。If the minimum luminance is less than the lower limit value Lmin and the maximum luminance exceeds the upper limit value Lmax, the coefficient calculation unit 1
60 calculates the coefficients K1, K2, K3, K4 (step S42), and the expansion processing unit 170 performs expansion processing D (step S50).
【００７７】以下、伸張処理Ａ〜Ｄについて順に説明す
る。The decompression processes A to D will be described below in order.
【００７８】伸張処理Ａ〜Ｄでは、必要に応じて係数Ｋ
１〜Ｋ４を用いる。In the decompression processes A to D, the coefficient K is used if necessary.
1 to K4 are used.
【００７９】ここで、Ｋ１＝（Lmin'−Lminl）／（Lmin
−最小輝度）であり、Ｋ２＝（Lmid−Lmin'）／（Lmid
−Lmin）であり、Ｋ３＝（Lmax'−Lmid）／（Lmax−Lmi
d）であり、Ｋ４＝（Lmaxr−Lmax'）／（最大輝度−Lma
x）である。Here, K1 = (Lmin'-Lminl) / (Lmin
-Minimum brightness, and K2 = (Lmid-Lmin ') / (Lmid
-Lmin) and K3 = (Lmax'-Lmid) / (Lmax-Lmi
d) and K4 = (Lmaxr−Lmax ′) / (maximum luminance−Lma
x).
【００８０】なお、Lmidとは、一般的にAPL(Average Pi
cture Level)と呼ばれる１画像内の平均輝度のことであ
る。すなわち、Lmid＝（１画像内の輝度の総和）／（全
画素数）である。Incidentally, Lmid is generally APL (Average Pi
This is the average brightness within one image called the cture level). That is, Lmid = (sum of brightness in one image) / (total number of pixels).
【００８１】図５は、本実施形態の一例に係る伸張処理
Ａを行った場合の伸張処理前の輝度と伸張処理後の輝度
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the brightness before the expansion process and the brightness after the expansion process when the expansion process A according to the example of the present embodiment is performed.
【００８２】Ｒ、Ｇ、Ｂの各色入力信号をCin、Ｒ、
Ｇ、Ｂの各色出力信号をCoutとする。Input signals of R, G, and B colors to Cin, R, and
The G and B color output signals are defined as Cout.
【００８３】伸張処理Ａでは、基準輝度がLmin以上かつ
Lmid未満の場合、Cout＝（Ｋ２（１−Lmin／基準輝度）
＋Lmin'／基準輝度）Cinとして色信号を出力し、基準輝
度がLmid以上かつLmax以下の場合、Cout＝（Ｋ３（１−
Lmid／基準輝度）＋Lmid／基準輝度）Cinとして色信号
を出力する。In the expansion processing A, the reference luminance is Lmin or more and
If less than Lmid, Cout = (K2 (1-Lmin / reference brightness)
Color signal is output as + Lmin '/ reference luminance) Cin, and when the reference luminance is Lmid or more and Lmax or less, Cout = (K3 (1-
The color signal is output as Lmid / reference brightness) + Lmid / reference brightness) Cin.
【００８４】このような入出力の変換を行うことによ
り、（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３によって求められる基準輝度の
輝度信号の入出力特性は、図５に示すように、（Lmin，
Lmin'）、（Lmid，Lmid）、（Lmax，Lmax'）を変曲点と
する線形のグラフとして表すことができる。By performing such input / output conversion, the input / output characteristics of the luminance signal of the reference luminance obtained by (R + G + B) / 3 are as shown in FIG.
Lmin '), (Lmid, Lmid), (Lmax, Lmax') can be represented as a linear graph having inflection points.
【００８５】次に、伸張処理Ｂについて説明する。Next, the expansion processing B will be described.
【００８６】図６は、本実施形態の一例に係る伸張処理
Ｂを行った場合の伸張処理前の輝度と伸張処理後の輝度
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the brightness before the expansion process and the brightness after the expansion process when the expansion process B according to the example of the present embodiment is performed.
【００８７】伸張処理Ｂでは、基準輝度が最小輝度以上
かつLmin未満の場合、Cout＝（Ｋ１（１−最小輝度／基
準輝度）＋Lminl／基準輝度）Cinとして色信号を出力
し、基準輝度がLmin以上かつLmid未満の場合、Cout＝
（Ｋ２（１−Lmin／基準輝度）＋Lmin'／基準輝度）Cin
として色信号を出力し、基準輝度がLmid以上かつLmax未
満の場合、Cout＝（Ｋ３（１−Lmid／基準輝度）＋Lma
x'／基準輝度）Cinとして色信号を出力する。In the expansion processing B, when the reference luminance is equal to or more than the minimum luminance and less than Lmin, the color signal is output as Cout = (K1 (1-minimum luminance / reference luminance) + Lminl / reference luminance) Cin, and the reference luminance is Lmin. If above and less than Lmid, Cout =
(K2 (1-Lmin / reference brightness) + Lmin '/ reference brightness) Cin
When a color signal is output as and the reference luminance is Lmid or more and less than Lmax, Cout = (K3 (1-Lmid / reference luminance) + Lma
x '/ reference luminance) Cin outputs the color signal.
【００８８】このような入出力の変換を行うことによ
り、基準輝度の輝度信号の入出力特性は、図６に示すよ
うに、（最小輝度，Lminl）、（Lmin，Lmin'）、（Lmi
d，Lmid）、（Lmax，Lmax'）を変曲点とする線形のグラ
フとして表すことができる。By performing such input / output conversion, the input / output characteristics of the luminance signal of the reference luminance are (minimum luminance, Lminl), (Lmin, Lmin '), (Lmi) as shown in FIG.
d, Lmid), (Lmax, Lmax ') can be represented as a linear graph having inflection points.
【００８９】次に、伸張処理Ｃについて説明する。Next, the expansion processing C will be described.
【００９０】図７は、本実施形態の一例に係る伸張処理
Ｃを行った場合の伸張処理前の輝度と伸張処理後の輝度
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the brightness before the expansion process and the brightness after the expansion process when the expansion process C according to the example of the present embodiment is performed.
【００９１】伸張処理Ｃでは、基準輝度がLmin以上かつ
Lmid未満の場合、Cout＝（Ｋ２（１−Lmin／基準輝度）
＋Lmin'／基準輝度）Cinとして色信号を出力し、基準輝
度がLmid以上かつLmax未満の場合、Cout＝（Ｋ３（１−
Lmid／基準輝度）＋Lmid／基準輝度）Cinとして色信号
を出力し、基準輝度がLmax以上かつ最大輝度以下の場
合、Cout＝（Ｋ４（１−Lmax／基準輝度）＋Lmax'／基
準輝度）Cinとして色信号を出力する。In the expansion processing C, the reference luminance is Lmin or more and
If less than Lmid, Cout = (K2 (1-Lmin / reference brightness)
Color signal is output as + Lmin '/ reference luminance) Cin, and when the reference luminance is Lmid or more and less than Lmax, Cout = (K3 (1-
When the color signal is output as Lmid / reference luminance + Lmid / reference luminance) Cin and the reference luminance is Lmax or more and less than or equal to the maximum luminance, Cout = (K4 (1-Lmax / reference luminance) + Lmax '/ reference luminance) Cin Outputs color signals.
【００９２】このような入出力の変換を行うことによ
り、基準輝度の輝度信号の入出力特性は、図７に示すよ
うに、（Lmin，Lmin'）、（Lmid，Lmid）、（Lmax，Lma
x'）、（最大輝度，Lmaxr）を変曲点とする線形のグラ
フとして表すことができる。By performing such input / output conversion, the input / output characteristics of the luminance signal of the reference luminance are (Lmin, Lmin '), (Lmid, Lmid), (Lmax, Lma) as shown in FIG.
x '), (maximum brightness, Lmaxr) can be represented as a linear graph having inflection points.
【００９３】次に、伸張処理Ｄについて説明する。Next, the expansion process D will be described.
【００９４】図８は、本実施形態の一例に係る伸張処理
Ｄを行った場合の伸張処理前の輝度と伸張処理後の輝度
を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the brightness before the expansion process and the brightness after the expansion process when the expansion process D according to the example of the present embodiment is performed.
【００９５】伸張処理Ｄでは、基準輝度が最小輝度以上
かつLmin未満の場合、Cout＝（Ｋ１（１−最小輝度／基
準輝度）＋Lminl／基準輝度）Cinとして色信号を出力
し、基準輝度がLmin以上かつLmid未満の場合、Cout＝
（Ｋ２（１−Lmin／基準輝度）＋Lmin'／基準輝度）Cin
として色信号を出力し、基準輝度がLmid以上かつLmax未
満の場合、Cout＝（Ｋ３（１−Lmid／基準輝度）＋Lmid
／基準輝度）Cinとして色信号を出力し、基準輝度がLma
x以上かつ最大輝度以下の場合、Cout＝（Ｋ４（１−Lma
x／基準輝度）＋Lmax'／基準輝度）Cinとして色信号を
出力する。In the expansion processing D, when the reference luminance is equal to or more than the minimum luminance and less than Lmin, the color signal is output as Cout = (K1 (1-minimum luminance / reference luminance) + Lminl / reference luminance) Cin, and the reference luminance is Lmin. If above and less than Lmid, Cout =
(K2 (1-Lmin / reference brightness) + Lmin '/ reference brightness) Cin
When a color signal is output as and the reference luminance is greater than or equal to Lmid and less than Lmax, Cout = (K3 (1-Lmid / reference luminance) + Lmid
/ Reference brightness) Outputs the color signal as Cin, and the reference brightness is Lma
In the case of x or more and the maximum brightness or less, Cout = (K4 (1-Lma
The color signal is output as x / reference brightness) + Lmax '/ reference brightness) Cin.
【００９６】このような入出力の変換を行うことによ
り、基準輝度の輝度信号の入出力特性は、図８に示すよ
うに、（最小輝度，Lminl）、（Lmin，Lmin'）、（Lmi
d，Lmid）、（Lmax，Lmax'）、（最大輝度，Lmaxr）を
変曲点とする線形のグラフとして表すことができる。By performing such input / output conversion, the input / output characteristics of the luminance signal of the reference luminance are (minimum luminance, Lminl), (Lmin, Lmin '), (Lmi) as shown in FIG.
d, Lmid), (Lmax, Lmax ′), (maximum brightness, Lmaxr) can be represented as a linear graph having inflection points.
【００９７】次に、輝度分布の変化について説明する。Next, the change in the brightness distribution will be described.
【００９８】図９において、図９（Ａ）は従来の手法を
用いた場合のＲＧＢ信号伸張処理前後の輝度分布の変化
を示す図であり、図９（Ｂ）は本実施形態の手法を用い
た場合のＲＧＢ信号伸張処理前後の輝度分布の変化を示
す図である。In FIG. 9, FIG. 9A is a diagram showing changes in the luminance distribution before and after the RGB signal expansion processing when the conventional method is used, and FIG. 9B uses the method of this embodiment. FIG. 9 is a diagram showing a change in luminance distribution before and after the RGB signal expansion processing in the case of being present.
【００９９】図９（Ａ）と図９（Ｂ）を比較すれば分か
るように、従来はＲＧＢ信号伸張処理後の出力が不十分
な箇所もあるが、本実施形態によれば平均輝度±４σの
範囲以内の強調範囲の伸張度合いを高めることによりＲ
ＧＢ信号伸張処理後に十分な出力を得ている。As can be seen by comparing FIG. 9 (A) and FIG. 9 (B), the output after the RGB signal expansion processing is conventionally insufficient at some points, but according to the present embodiment, the average luminance is ± 4σ. R by increasing the extension degree of the emphasis range within the range of
A sufficient output is obtained after the GB signal expansion processing.
【０１００】以上のように、本実施形態によれば、例え
ば、映画のように全体が暗い画像の中で字幕部分の輝度
が高いといった場合であっても、平均輝度−αから平均
輝度＋αまでの所定の範囲の伸張倍率を相対的に高める
ことにより、輝度が集中している部分を十分に伸張する
ことができ、輝度が集中している部分でダイナミックレ
ンジを広く確保することができる。As described above, according to the present embodiment, for example, even in the case where the brightness of the subtitle part is high in an image where the whole is dark like a movie, from the average brightness −α to the average brightness + α. By relatively increasing the expansion ratio in the predetermined range, it is possible to sufficiently expand the part where the brightness is concentrated, and it is possible to secure a wide dynamic range in the part where the brightness is concentrated.
【０１０１】これにより、例えば、低輝度側に輝度分布
が偏っているような画像に対しても、見た目のコントラ
ストを改善することができる。As a result, for example, even for an image in which the luminance distribution is biased to the low luminance side, the apparent contrast can be improved.
【０１０２】また、特に液晶プロジェクタ等の液晶表示
装置では、光源から液晶パネルに光を投射するため黒浮
きが発生しやすいが、本実施形態によれば黒浮きを適切
に防止できる。Further, particularly in a liquid crystal display device such as a liquid crystal projector, black light is likely to occur because light is projected from the light source to the liquid crystal panel, but according to this embodiment, black light can be appropriately prevented.
【０１０３】また、本実施形態によれば、最小輝度と平
均輝度−α、最大輝度と平均輝度＋αをそれぞれ比較し
て適切な方の値を強調範囲の下限値または上限値として
設定することができる。Further, according to the present embodiment, the minimum brightness and the average brightness −α, and the maximum brightness and the average brightness + α are compared with each other and an appropriate value can be set as the lower limit value or the upper limit value of the emphasis range. it can.
【０１０４】これにより、より適切に輝度の伸張を行う
ことができる。As a result, the brightness can be expanded more appropriately.
【０１０５】さらに、本実施形態によれば、最小輝度と
強調範囲の下限値、最大輝度と強調範囲の上限値をそれ
ぞれ比較して比較結果に応じて異なる伸張処理を行うこ
とにより、輝度の散らばりに応じた適切な伸張処理を行
うことができる。Further, according to the present embodiment, the minimum luminance and the lower limit value of the emphasis range are compared with each other, and the maximum luminance and the upper limit value of the emphasis range are compared with each other, and different expansion processing is performed according to the comparison result, so that the luminance is scattered. It is possible to perform an appropriate expansion process according to the above.
【０１０６】（変形例）以上、本発明を適用した好適な
実施の形態について説明してきたが、本発明の適用は上
述した実施例に限定されない。(Modification) The preferred embodiment to which the present invention is applied has been described above, but the application of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment.
【０１０７】例えば、上述した実施例では、標準偏差値
σを４倍した値をαとした場合に、α＝４σを用いた
が、４倍に限定されず、例えば、３倍であってもよく、
整数倍でなくてもよい。σを１倍〜２倍した値では範囲
が狭すぎ、５倍以上だと範囲が広すぎる場合もあるが、
３倍〜４倍とすることにより、適切な強調範囲を設定す
ることができる。これは、ある分布において平均値±３
σの外の値をとる確率は、分布形状に関わらず、１／９
以下になることによる。For example, in the above-described embodiment, α = 4σ is used when α is a value obtained by multiplying the standard deviation value σ by 4. However, it is not limited to 4 times, and, for example, 3 times. Often,
It need not be an integral multiple. The range may be too narrow with a value obtained by multiplying σ by 1 to 2 times, but may be too wide with a value of 5 times or more.
An appropriate emphasis range can be set by setting it to 3 to 4 times. This is the mean value ± 3 in a certain distribution.
The probability of taking a value outside σ is 1/9 regardless of the distribution shape.
It depends on the following.
【０１０８】また、例えば、上述した画像処理部１００
の各部を複数の装置に分散して白黒伸張処理を行っても
よい。In addition, for example, the image processing unit 100 described above.
The respective units may be distributed to a plurality of devices for black-and-white expansion processing.
【０１０９】また、上述した実施例ではフレーム単位に
処理したが、例えば、フィールド単位に画像処理を行っ
てもよい。Further, in the above-described embodiment, the processing is performed in frame units, but image processing may be performed in field units, for example.
【０１１０】また、上述した液晶プロジェクタ以外の表
示装置の画像処理部に対しても本実施形態の画像処理部
１００を適用できる。このような表示装置としては、例
えば、液晶プロジェクタのほか、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａ
ｌ ＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）を用いたプ
ロジェクタや、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ ＲａｙＴｕｂ
ｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎ
ｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉ
ｓｐｌａｙ）、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓ
ｃｅｎｃｅ）、直視型液晶表示装置等のディスプレイ装
置等が該当する。なお、ＤＭＤは、米国テキサスインス
ツルメンツ社の商標である。また、プロジェクタは前面
投写型のものに限られず、背面投写型のものであっても
よい。Further, the image processing section 100 of this embodiment can be applied to the image processing section of a display device other than the above-mentioned liquid crystal projector. Examples of such a display device include a liquid crystal projector and a DMD (Digital).
l A projector using a Micromirror Device or a CRT (Cathode RayTub)
e), PDP (Plasma Display Pan)
el), FED (Field Emission Di)
spray), EL (Electro Lumines)
and a display device such as a direct-view type liquid crystal display device. DMD is a trademark of Texas Instruments Incorporated, USA. The projector is not limited to the front projection type, but may be the rear projection type.
【図１】本実施形態の一例に係る画像処理部の機能ブロ
ック図である。FIG. 1 is a functional block diagram of an image processing unit according to an example of the present embodiment.
【図２】本実施形態の一例に係る白黒伸張処理のフロー
チャートである。FIG. 2 is a flowchart of monochrome expansion processing according to an example of the present embodiment.
【図３】本実施形態の一例に係る最小輝度、最大輝度に
応じた伸張処理のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a decompression process according to a minimum brightness and a maximum brightness according to an example of the present embodiment.
【図４】図４（Ａ）は、本実施形態の一例に係るLminお
よび最小輝度を入力した場合の関数ｆによる出力Lmin'
およびLminlを示す図であり、図４（Ｂ）は、本実施形
態の一例に係るLminおよび最小輝度を入力した場合の関
数ｆによる出力Lmin'およびLminlを示す図である。FIG. 4A is an output Lmin ′ according to a function f when Lmin and a minimum luminance according to an example of the present embodiment are input.
4B is a diagram showing Lmin ′ and Lminl, and FIG. 4B is a diagram showing outputs Lmin ′ and Lminl by the function f when Lmin and the minimum luminance according to an example of the present embodiment are input.
【図５】本実施形態の一例に係る伸張処理Ａを行った場
合の伸張処理前の輝度と伸張処理後の輝度を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing the brightness before the expansion process and the brightness after the expansion process when the expansion process A according to the example of the present embodiment is performed.
【図６】本実施形態の一例に係る伸張処理Ｂを行った場
合の伸張処理前の輝度と伸張処理後の輝度を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing the brightness before the expansion process and the brightness after the expansion process when the expansion process B according to the example of the present embodiment is performed.
【図７】本実施形態の一例に係る伸張処理Ｃを行った場
合の伸張処理前の輝度と伸張処理後の輝度を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing the brightness before the expansion process and the brightness after the expansion process when the expansion process C according to the example of the present embodiment is performed.
【図８】本実施形態の一例に係る伸張処理Ｄを行った場
合の伸張処理前の輝度と伸張処理後の輝度を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing the brightness before the expansion process and the brightness after the expansion process when the expansion process D according to the example of the present embodiment is performed.
【図９】図９（Ａ）は従来の手法を用いた場合のＲＧＢ
信号伸張処理前後の輝度分布の変化を示す図であり、図
９（Ｂ）は本実施形態の手法を用いた場合のＲＧＢ信号
伸張処理前後の輝度分布の変化を示す図である。FIG. 9A is an RGB chart when a conventional method is used.
FIG. 9B is a diagram showing a change in the luminance distribution before and after the signal expansion process, and FIG. 9B is a diagram showing a variation in the brightness distribution before and after the RGB signal expansion process when the method of the present embodiment is used.
１１０ 輝度演算部 １２０ 平均輝度演算部 １３０ 標準偏差演算部 １４０ 最大最小輝度検出部 １５０ 範囲設定部 １６０ 係数演算部 １７０ 伸張処理部 ２００ 情報記憶媒体 110 brightness calculation unit 120 Average brightness calculator 130 Standard deviation calculator 140 maximum and minimum brightness detector 150 range setting section 160 coefficient calculator 170 Decompression processing unit 200 information storage medium
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０Ｃ 3/36 3/36 Ｆターム(参考） 5C006 AA01 AA22 AF45 AF46 BC16 EC11 FA54 5C021 PA53 PA56 PA58 PA67 PA76 RA07 RA08 RB03 XA35 5C080 AA05 AA06 AA10 BB05 CC03 CC06 DD01 EE19 EE29 GG08 GG09 JJ02 JJ05 JJ07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G09G 3/20 680 G09G 3/20 680C 3/36 3/36 F term (reference) 5C006 AA01 AA22 AF45 AF46 BC16 EC11 FA54 5C021 PA53 PA56 PA58 PA67 PA76 RA07 RA08 RB03 XA35 5C080 AA05 AA06 AA10 BB05 CC03 CC06 DD01 EE19 EE29 GG08 GG09 JJ02 JJ05 JJ07
Claims (11)
理を行う画像処理システムにおいて、 前記映像信号に基づき、所定の基準輝度を演算する輝度
演算手段と、 当該基準輝度に基づき、所定の画像処理単位ごとの平均
輝度を演算する平均輝度演算手段と、 前記基準輝度と、前記平均輝度とに基づき、前記基準輝
度の散らばり具合を示す標準偏差値を演算する標準偏差
演算手段と、 前記平均輝度と、前記標準偏差値とに基づき、前記標準
偏差値を所定倍した値をαとした場合に、前記平均輝度
−αから前記平均輝度＋αまでのうち所定の範囲を、前
記映像信号の伸張を強調する強調範囲として設定し、強
調範囲以外の範囲を、前記映像信号の伸張を強調しない
不強調範囲として設定する範囲設定手段と、 前記基準輝度が前記強調範囲内にある場合には前記不強
調範囲内にある場合と比べて伸張の度合いを相対的に高
くして前記映像信号の伸張を行う伸張処理手段と、 を含むことを特徴とする画像処理システム。1. An image processing system for performing processing for expanding a video signal to a white side or a black side, and a brightness calculation means for calculating a predetermined reference brightness based on the video signal, and a predetermined brightness based on the reference brightness. An average brightness calculating means for calculating an average brightness for each image processing unit; a standard deviation calculating means for calculating a standard deviation value indicating a degree of dispersion of the reference brightness based on the reference brightness and the average brightness; Based on the brightness and the standard deviation value, when a value obtained by multiplying the standard deviation value by a predetermined value is set to α, a predetermined range from the average brightness −α to the average brightness + α is expanded by the video signal. Is set as an emphasis range, and a range other than the emphasis range is set as a non-emphasis range in which the expansion of the video signal is not emphasized, and the reference brightness is within the emphasis range. Image processing system characterized in that it comprises a and a decompression means for performing decompression of the video signal by relatively high degree of elongation as compared with the case within the non emphasis range in case.
の場合には最小輝度を前記強調範囲の下限値として設定
し、前記平均輝度−αが最小輝度以上の場合には前記平
均輝度−αを前記強調範囲の下限値として設定し、前記
平均輝度＋αが最大輝度を超える場合には最大輝度を前
記強調範囲の上限値として設定し、前記平均輝度＋αが
最大輝度以下の場合には前記平均輝度＋αを前記強調範
囲の上限値として設定することを特徴とする画像処理シ
ステム。2. The range setting means according to claim 1, wherein when the average brightness-α is less than the minimum brightness, the minimum brightness is set as a lower limit value of the emphasis range, and the average brightness-α is the minimum brightness. In the above cases, the average brightness −α is set as the lower limit value of the emphasis range, and when the average brightness + α exceeds the maximum brightness, the maximum brightness is set as the upper limit value of the emphasis range, and the average brightness + α. Is less than or equal to the maximum brightness, the average brightness + α is set as the upper limit of the emphasis range.
限値であり、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上限
値である場合、前記最小輝度が前記強調範囲の下限値未
満であり、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上限値
である場合、前記最小輝度が前記強調範囲の下限値であ
り、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上限値を超え
る場合、前記最小輝度が前記強調範囲の下限値未満であ
り、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上限値を超え
る場合のそれぞれの場合に応じて異なる伸張処理を行う
ことを特徴とする画像処理システム。3. The expansion processing unit according to claim 2, wherein when the minimum brightness is a lower limit value of the emphasis range and the maximum brightness is an upper limit value of the emphasis range, the minimum brightness is the minimum brightness. If it is less than the lower limit of the emphasis range, and the maximum brightness is the upper limit of the emphasis range, the minimum brightness is the lower limit of the emphasis range, and the maximum brightness is the upper limit of the emphasis range. When the minimum brightness is less than the lower limit value of the emphasis range, and the maximum brightness exceeds the upper limit value of the emphasis range, different expansion processing is performed depending on each case. Image processing system.
理システムを備えたことを特徴とするプロジェクタ。4. A projector comprising the image processing system according to claim 1. Description:
理を行うためのコンピュータ読み取り可能なプログラム
であって、 コンピュータを、 前記映像信号に基づき、所定の基準輝度を演算する輝度
演算手段と、 当該基準輝度に基づき、所定の画像処理単位ごとの平均
輝度を演算する平均輝度演算手段と、 前記基準輝度と、前記平均輝度とに基づき、前記基準輝
度の散らばり具合を示す標準偏差値を演算する標準偏差
演算手段と、 前記平均輝度と、前記標準偏差値とに基づき、前記標準
偏差値を所定倍した値をαとした場合に、前記平均輝度
−αから前記平均輝度＋αまでのうち所定の範囲を、前
記映像信号の伸張を強調する強調範囲として設定し、強
調範囲以外の範囲を、前記映像信号の伸張を強調しない
不強調範囲として設定する範囲設定手段と、 前記基準輝度が前記強調範囲内にある場合には前記不強
調範囲内にある場合と比べて伸張の度合いを相対的に高
くして前記映像信号の伸張を行う伸張処理手段として機
能させることを特徴とするプログラム。5. A computer-readable program for performing a process of expanding a video signal to a white side or a black side, the computer comprising: brightness calculation means for calculating a predetermined reference brightness based on the video signal. An average brightness calculating means for calculating an average brightness for each predetermined image processing unit based on the reference brightness, and a standard deviation value indicating a degree of dispersion of the reference brightness based on the reference brightness and the average brightness. Standard deviation calculation means, based on the average brightness and the standard deviation value, when a value obtained by multiplying the standard deviation value by a predetermined value is α, a predetermined value from the average brightness −α to the average brightness + α is determined. Is set as an emphasis range that emphasizes the expansion of the video signal, and a range other than the emphasis range is set as a non-emphasis range that does not emphasize the expansion of the video signal. When the reference luminance is within the emphasis range, the degree of expansion is relatively increased as compared with the case where the reference brightness is within the non-emphasis range, and the function is performed as expansion processing means for expanding the video signal. A program characterized by that.
の場合には最小輝度を前記強調範囲の下限値として設定
し、前記平均輝度−αが最小輝度以上の場合には前記平
均輝度−αを前記強調範囲の下限値として設定し、前記
平均輝度＋αが最大輝度を超える場合には最大輝度を前
記強調範囲の上限値として設定し、前記平均輝度＋αが
最大輝度以下の場合には前記平均輝度＋αを前記強調範
囲の上限値として設定することを特徴とするプログラ
ム。6. The range setting means according to claim 5, wherein when the average brightness-α is less than the minimum brightness, the minimum brightness is set as a lower limit value of the emphasis range, and the average brightness-α is the minimum brightness. In the above cases, the average brightness −α is set as the lower limit value of the emphasis range, and when the average brightness + α exceeds the maximum brightness, the maximum brightness is set as the upper limit value of the emphasis range, and the average brightness + α. Is less than or equal to the maximum brightness, the average brightness + α is set as the upper limit of the emphasis range.
限値であり、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上限
値である場合、前記最小輝度が前記強調範囲の下限値未
満であり、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上限値
である場合、前記最小輝度が前記強調範囲の下限値であ
り、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上限値を超え
る場合、前記最小輝度が前記強調範囲の下限値未満であ
り、かつ、前記最大輝度が前記強調範囲の上限値を超え
る場合のそれぞれの場合に応じて異なる伸張処理を行う
ことを特徴とするプログラム。7. The expansion processing means according to claim 6, wherein the minimum brightness is the lower limit value of the emphasis range and the maximum brightness is the upper limit value of the emphasis range. If it is less than the lower limit of the emphasis range, and the maximum brightness is the upper limit of the emphasis range, the minimum brightness is the lower limit of the emphasis range, and the maximum brightness is the upper limit of the emphasis range. When the minimum brightness is less than the lower limit value of the emphasis range, and the maximum brightness exceeds the upper limit value of the emphasis range, different expansion processing is performed depending on each case. program.
記憶媒体であって、請求項５〜７のいずれかのプログラ
ムを記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。8. An information storage medium readable by a computer, wherein the program according to any one of claims 5 to 7 is stored.
黒伸張処理方法において、 前記映像信号に基づき、入力輝度の全範囲を複数の範囲
に区分して当該範囲に属する入力輝度の分布を把握し、 前記複数の範囲において、当該範囲に属する入力輝度の
分布数が多い範囲を分布数が少ない範囲に比べて相対的
に伸張倍率を高めるように伸張倍率を決定し、 決定した伸張倍率に応じて前記映像信号を白側または黒
側に伸張して出力輝度として出力することを特徴とする
白黒伸張処理方法。9. A black-and-white expansion processing method for performing black-and-white expansion processing on a video signal, wherein the entire range of input brightness is divided into a plurality of ranges based on the video signal, and the distribution of input brightness belonging to the range is grasped. Then, in the plurality of ranges, the expansion ratio is determined so that the expansion ratio in the range having a large number of distributions of the input luminance belonging to the range is relatively higher than that in the range having a small distribution, A black-and-white expansion processing method, wherein the video signal is expanded to a white side or a black side and output as output luminance.
記入力輝度の最小値と、前記入力輝度の最大値とに基づ
き、前記分布数が多い範囲の下限値と上限値を決定する
ことを特徴とする白黒伸張処理方法。10. The lower limit value of the range in which the number of distributions is large, according to claim 9, based on the degree of dispersion of the input brightness in the entire range, the minimum value of the input brightness, and the maximum value of the input brightness. A monochrome expansion processing method characterized by determining an upper limit value.
の少なくとも一方の伸張倍率を低減することを特徴とす
る白黒伸張処理方法。11. The black-and-white expansion processing method according to claim 9, wherein the expansion ratio of at least one of the minimum brightness and the maximum brightness is reduced in order to prevent excessive expansion.
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