JP2015007760A - 画像表示装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明では、フレーム画像を複数の分割領域に分割し、分割領域毎に、所定のオブジェクトを含む第1領域であるか、前記オブジェクトを含まない第2領域であるか判定し、各分割領域の判定結果に応じて発光ブロック毎に輝度を決定する。輝度を決定する対象フレームにおいて第2領域と判定された分割領域が、当該対象フレームより過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定されていた場合、当該分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第2領域と判定されたそれ以外の分割領域に対応する発光ブロックの輝度よりも、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度に近い輝度に決定する。
【選択図】図1
Description
また、バックライトの輝度を急激に変化させると、フリッカが生じることがわかっており、フリッカを低減させるためバックライトの輝度変化を緩和させる技術が提案されている(例えば、特許文献2)。
前記発光手段からの光を変調することで画像を表示する表示手段と、
フレーム画像を複数の分割領域に分割し、分割領域毎に、所定のオブジェクトを含む第
1領域であるか、前記オブジェクトを含まない第2領域であるか判定し、各分割領域の判定結果に応じて発光ブロック毎に輝度を決定する決定手段と、
を備え、
前記決定手段は、輝度を決定する対象フレームにおいて第2領域と判定された分割領域が、当該対象フレームより過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定されていた場合、当該分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第2領域と判定されたそれ以外の分割領域に対応する発光ブロックの輝度よりも、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度に近い輝度に決定する画像表示装置である。
前記発光手段からの光を変調することで画像を表示する表示手段と、
を備える画像表示装置の制御方法であって、
フレーム画像を複数の分割領域に分割し、分割領域毎に、所定のオブジェクトを含む第1領域であるか、前記オブジェクトを含まない第2領域であるか判定し、各分割領域の判定結果に応じて発光ブロック毎に輝度を決定する決定工程を有し、
前記決定工程では、輝度を決定する対象フレームにおいて第2領域と判定された分割領域が、当該対象フレームより過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定されていた場合、当該分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第2領域と判定されたそれ以外の分割領域に対応する発光ブロックの輝度よりも、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度に近い輝度に決定する画像表示装置の制御方法である。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第1の実施例では、画面を複数領域に分割し、分割領域毎に統計値を取得し、取得した統計値から、入力画像における診断領域と背景領域とを分割領域毎に判定する。分割領域毎の判定結果を複数フレーム分保存して、常に診断領域と判定されている領域と、周期的に診断領域と判定される(診断領域という判定と背景領域という判定が周期的に変動する)領域を検出する。周期的に診断領域と判定される領域は、フレーム毎の判定結果に関わらず、診断領域と判定したときの明るさでバックライトを点灯させる。これにより、階調再現性を保持することとフリッカの低減との両立を可能とする。以下このことを詳細に説明する。
1〜10、縦方向の1〜7の数値はそれぞれ、各分割領域の位置を指定するための水平方向の座標、垂直方向の座標を示す。図3(a)、図3(b)、図3(c)はそれぞれ、図2においてオブジェクト画像がA、B、Cのそれぞれの位置にあるときの各ブロックの特徴量(RGB信号の最大値)を示す。例えば、オブジェクト画像がAの位置にあるとき、図3(a)に示す座標(6,2)のブロックに対応する分割領域に明るいオブジェクト画像が存在するため、座標(6,2)のブロックの特徴量は160である。しかしながら、オブジェクト画像がB、Cの位置にある場合は、オブジェクト画像が座標(6,2)のブロックに対応する分割領域に存在しないので、座標(6,2)のブロックの特徴量は、図3(b)、図3(c)に示すように「0」となる。特徴量検出部3は、このようにして取得した入力画像の分割領域毎の特徴量(RGB信号の最大値)を特徴量保存部4及び診断領域判定部5に転送する。
2)の分割領域に対応するブロックの点灯輝度を10で仮決定する。バックライト輝度仮決定部6は、このように仮決定したブロック毎のバックライトの点灯輝度を後段のバックライト輝度決定部10へ転送する。
性検出部8は、判定対象の分割領域の診断領域判定結果が背景領域から診断領域へ変化するフレームを検出し、そのようなフレームが複数あるか判定する。複数ある場合、検出したフレームのフレームナンバーの差分(差分フレーム数)を求める。差分フレーム数はフレーム間の時間的な間隔を示す。検出された全ての背景領域から診断領域への変化について、差分フレーム数が、所定の範囲内に収まっている場合、周期性検出部8は、背景領域と診断領域の変化に周期性があると判定する。
領域のときも背景領域のときも輝度100で点灯することになる。従って、複数フレーム(図7では3600フレーム)の表示期間において、周期的に輝度が変化することがないので、フリッカが抑制される。更に、分割領域の画像が診断領域のときに、ブロックの点灯輝度が、診断領域に対応する点灯輝度(100)より低くなることはないため、高い階調再現性を維持できる。よって、図2に示すように暗い背景画像の中で明るいオブジェクト画像の位置が変動する画像が入力された場合でも、フリッカの抑制と高い階調再現性を両立させることができる。
例えば、診断領域に対応するブロックの輝度(診断領域用の輝度)と略等しい輝度としても良い。過去の所定の条件を満たすフレームにおいて診断領域と判定されていない通常の背景領域に対応するブロックの輝度よりも高い輝度にしても良い。通常の背景領域に対応するブロックの輝度よりも、診断領域用の輝度に近い輝度にしても良い。過去の所定の条件を満たすフレームにおいて診断領域と判定されていた背景領域に設定される輝度と診断領域用の輝度との差異が、通常の背景領域に設定される輝度と診断領域用の輝度との差異よりも小さくなるようにしても良い。
或いは、輝度を決定する対象フレームにおいて背景領域(第2領域)と判定された分割領域が、過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて診断領域(第1領域)と判定されたいた場合、診断領域用の輝度に対し±15%の範囲内の輝度にしても良い。そうすることによりフリッカを抑制する効果が得られる。
また本実施例では背景領域と診断領域が周期的に変化する分割領域を検出すると、検出した分割領域に対応するブロックの点灯輝度が常に診断領域用の点灯輝度になるように変更する例を説明した。しかし、全ブロックが常に診断領域用の点灯輝度になるように変更してもよい。また入力画像のメタデータ(付加情報)にトモシンセシス画像その他の医用画像データであることを示す情報を付加して、当該情報が検出された場合のみ周期的診断領域の検出処理を実行するようにしてもよい。これにより、不要な場合には周期的診断領域の検出処理が実行されず、従ってフレーム毎に分割領域の特徴量に応じた点灯輝度で各ブロックが点灯する。この場合、上記実施例で説明したように表示画像は背景画像であるのにブロックの点灯輝度は診断画像用の明るい点灯輝度となることがなくなるため、無駄な電力消費を防ぐことができる。
実施例1では、分割領域毎の診断領域判定結果の複数フレームにおける変化から周期的診断領域と判定される分割領域に対応するブロックを、常に、診断領域用の点灯輝度で点灯させた。実施例2では、診断領域と判定された結果を積分し、積分結果を基に周期性の判定を行う。これにより、実施例1に比べメモリを削減することが可能となる。
実施例2では、診断領域判定結果から周期的診断領域の候補を判定したが、実施例3では移動ベクトルを用いて周期的診断領域の候補を判定する。移動ベクトルを求めて、移動ベクトルの向きや、ベクトルの大きさが周期的に変化するブロックを検出する。移動ベクトルの向きや大きさが変化するフレーム数をカウントすることで、周期的診断領域の候補を検出する。そして実施例1、2と同様に仮決定した点灯輝度が背景領域用の低い点灯輝度であるブロックのうち、周期的診断領域の候補と判定された分割領域に対応するブロックの輝度を診断領域用の高い点灯輝度に変更する。これにより、実施例1、2と同様にフリッカの抑制と高い階調再現性を両立できる。また移動ベクトルを用いることにより、画面の文字や大きな物体が一定方向に向かうような動画像においても、周期的診断領域の候
補を検出してフリッカの抑制と高い階調再現性を両立できる。
、複数フレーム(例えば3600フレーム)の期間内で移動ベクトルの変化があったフレーム数を示す。図2の入力画像の例で説明すると、背景領域や、画像表示アプリケーションのGUI(メニューバー)に該当する細分領域は移動ベクトルの大きさが常に0であり変化がないことから、加算結果が0となる。変化がある細分領域では、加算結果は100〜250の数値となる。移動ベクトル変化検出加算部205は、加算結果を領域毎変化量変換部206へ出力する。なお、移動ベクトル変化検出加算部205は、シーンチェンジ判定部9からシーンチェンジの検出を受信すると、加算結果を0にリセットする。
実施例1〜3では、周期的診断領域と判定される分割領域に対応するブロックを常に診断領域用の高い輝度で点灯させた。しかしながら、マウスカーソルが背景画像上にある場合、マウスカーソルがある分割領域の特徴量(RGB信号の最大値)は大きくなり、診断領域と誤判定される。実施例2のように分割領域毎の診断領域判定結果を積算した値に基づいて周期性を判定すると、マウスカーソルがある分割領域が周期的診断領域の候補として誤判定されてしまい、シーンチェンジするまで常に診断領域用の高輝度で点灯してしまう。本来背景領域であるのに診断領域であると誤判定された分割領域が診断領域から離れた位置にある場合、その分割領域に対応するブロックだけ不自然に明るく点灯してしまう課題があった。そこで実施例4では、孤立的、且つ周期的に診断領域と判定された分割領域は、周期的診断領域との判定を取り消す。これによって、マウスカーソルによる診断領域との誤判定による無駄な高輝度点灯を低減できる。
9、バックライト輝度決定部103で構成される。
本発明は表示パネルとして液晶パネルを備えた画像表示装置に限られるものではなく、ブロック毎に局所的な輝度の制御が可能なバックライトを有する画像表示装置全般に適用可能である。
Claims (21)
- 個別に輝度を調節可能な複数の発光ブロックからなる発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画像を表示する表示手段と、
フレーム画像を複数の分割領域に分割し、分割領域毎に、所定のオブジェクトを含む第1領域であるか、前記オブジェクトを含まない第2領域であるか判定し、各分割領域の判定結果に応じて発光ブロック毎に輝度を決定する決定手段と、
を備え、
前記決定手段は、輝度を決定する対象フレームにおいて第2領域と判定された分割領域が、当該対象フレームより過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定されていた場合、当該分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第2領域と判定されたそれ以外の分割領域に対応する発光ブロックの輝度よりも、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度に近い輝度に決定する画像表示装置。 - 前記決定手段は、輝度を決定する対象フレームにおいて第2領域と判定された分割領域が、当該対象フレームより過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定されていた場合、当該分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度と略等しい輝度に決定する請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記決定手段は、輝度を決定する対象フレームにおいて第2領域と判定された分割領域が、当該対象フレームより過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定されていた場合、当該分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度に対し±15%の範囲内の輝度に決定する請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記決定手段は、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第2領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度より高い輝度に決定する請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記所定の条件は、前記対象フレームより過去のフレームのうち複数のフレームにおいて、前記分割領域の判定結果が第2領域から第1領域へ変化しており、かつ、当該複数のフレームの間の時間的な間隔の変動が所定の範囲内に収まっていることである請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記所定の条件は、前記対象フレームより過去のフレームのうち所定数以上のフレームにおいて、前記分割領域の判定結果が第2領域から第1領域へ変化していることである請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記所定の条件は、前記対象フレームより過去のフレームにおいて、前記分割領域が第1領域であるという判定結果と第2領域であるという判定結果が周期的に繰り返されていることである請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記所定の条件は、前記対象フレームより過去のフレームのうち所定数以上のフレームにおいて、前記分割領域が第1領域であると判定されていることである請求項1に記載の画像表示装置。
- 隣接するフレームの分割領域の画素値の差分に基づいて分割領域毎に動きベクトルを検出し、前フレームから動きベクトルに変化があるか否かを分割領域毎に判定する判定手段を更に備え、
前記所定の条件は、前記対象フレームより過去のフレームのうち所定数以上のフレームにおいて、前記分割領域の動きベクトルに変化があると判定されていることである請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記判定手段は、各発光ブロックに対応する分割領域内を更に細かい細分領域に分割し、細分領域毎に動きベクトルに変化があるか否かを判定し、
前記所定の条件は、前記対象フレームより過去のフレームのうち所定数以上のフレームにおいて、前記分割領域に含まれるいずれかの細分領域の動きベクトルに変化があると判定されていることである請求項9に記載の画像表示装置。 - 前記決定手段は、前記対象フレームにおいて第2領域と判定され、かつ、前記対象フレームより過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定された分割領域がある場合、全ての発光ブロックの輝度を、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度と同じ輝度に決定する請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- シーンチェンジを検出する検出手段を更に備え、
前記対象フレームより過去のフレームは、前記検出手段によりシーンチェンジが検出された最後のフレームから前記対象フレームまでのフレームである請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像表示装置。 - 前記対象フレームより過去のフレームは、前記検出手段によりシーンチェンジが検出された最後のフレームから前記対象フレームまでのフレームのうち前記対象フレームに近い所定数のフレームである請求項12に記載の画像表示装置。
- 前記決定手段は、分割領域の画像の特徴量に基づいて、その分割領域が第1領域であるか第2領域であるかを判定する請求項1〜13のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記決定手段は、分割領域の画像の最大画素値が閾値以上である場合、その分割領域が第1領域と判定する請求項14に記載の画像表示装置。
- 前記決定手段は、前記対象フレームにおいて第2領域と判定された分割領域が、前記対象フレームより過去のフレームのうち前記所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定されており、かつ、当該分割領域の周囲に前記対象フレームにおいて第1領域と判定された分割領域が存在しない場合、当該分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックより低い輝度に決定する請求項1〜15のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記決定手段は、入力される画像データに付加される付加情報を取得し、前記付加情報に基づき、入力される画像データが所定の種類の画像データであると判断した場合のみ、前記対象フレームにおいて第2領域と判定されかつ前記過去のフレームのうち前記所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度を第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックと同じ輝度に決定する請求項1〜16のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 所定の種類の画像データは、医用画像データである請求項17に記載の画像表示装置。
- 個別に輝度を調節可能な複数の発光ブロックからなる発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画像を表示する表示手段と、
を備える画像表示装置の制御方法であって、
フレーム画像を複数の分割領域に分割し、分割領域毎に、所定のオブジェクトを含む第1領域であるか、前記オブジェクトを含まない第2領域であるか判定し、各分割領域の判定結果に応じて発光ブロック毎に輝度を決定する決定工程を有し、
前記決定工程では、輝度を決定する対象フレームにおいて第2領域と判定された分割領域が、当該対象フレームより過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定されていた場合、当該分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第2領域と判定されたそれ以外の分割領域に対応する発光ブロックの輝度よりも、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度に近い輝度に決定する画像表示装置の制御方法。 - 前記決定工程では、輝度を決定する対象フレームにおいて第2領域と判定された分割領域が、当該対象フレームより過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定されていた場合、当該分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度と略等しい輝度に決定する請求項19に記載の画像表示装置の制御方法。
- 前記決定工程では、輝度を決定する対象フレームにおいて第2領域と判定された分割領域が、当該対象フレームより過去のフレームのうち所定の条件を満たすフレームにおいて第1領域と判定されていた場合、当該分割領域に対応する発光ブロックの輝度を、第1領域と判定された分割領域に対応する発光ブロックの輝度に対し±15%の範囲内の輝度に決定する請求項19に記載の画像表示装置の制御方法。
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