JP4784046B2 - 画像処理装置および表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置および表示装置に係り、特に、画像調整機能を備えた画像処理装置および表示装置に関するものである。

画像表示装置では、より好ましい画質を表示するために、使用者が調整、つまり画像処理することがある。
具体的には、画像表示装置には、色変換、ガンマ調整、鮮鋭度調整などのいくつかの調整機能がある（たとえば特許文献１参照）。
従来の画像表示装置の調整では、調整された結果だけを表示しており、どの画素が入力画像に対して変わったか、区別できる機能は有していない。

また、放送局向けの画像処理装置では、画像表示装置を外部から制御したり、画像表示装置の入力部分にとりつけて、画像処理をおこなう機器があり、調整画素を外部端末上で区別できるものがある。
特開２０００−１０１５３３号公報

ところが、従来の画像表示装置の調整では、調整された結果だけを表示しており、どの画素が入力画像に対して変わったか、区別できる機能はなく、画像表示装置単体で調整画素を区別できるものはなかった。

画像表示装置の使用者は、画像処理した映像部分と画像処理しない映像部分を見比べたい場合がある、従来の画像表示装置の外部にある調整装置では、画像処理する映像部分、画像処理しない映像部分を外部の機器を使って指示（入力）する必要があった。
その場合、画像表示装置の表示される処理結果を見ながら、指示（入力情報）を手直しする必要があった。
そして、上述したように、画像表示装置には、色変換、ガンマ調整、鮮鋭度調整などのいくつかの調整機能がある。使用者は、それぞれの調整機能により変化した画素をそれぞれ知りたいという欲求がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部機器を使うことなく、画像表示装置の使用者に画像表示装置単独での、調整画素、非調整画素の区別を提供して、使用者の利便性を高めることが可能な画像処理装置および表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点の画像処理装置は、入力信号に対して画素単位で所定の調整処理が可能な少なくとも一つの処理部と、画素毎に調整が行われたか否かを判定する画素被調整認識部と、上記画素被調整認識部の判定結果に応じて、調整画素と非調整画素が区別できるように出力画像を生成する画像生成部と、上記画像生成部に対して調整画素と非調整画素の区別機能として、出力側デバイスが持つ複数の調整機能のいずれに対応させるかを選択可能に出力画像を生成させる制御手段とを有する。

好適には、制御手段は、上記画像生成部に、調整画素を含む有効な画像範囲を指定して、移動可能な指定マークを生成画像に付加させる。

好適には、上記制御手段は、上記指定マークの内側は調整処理を加えることが可能で、外側は調整を加えないでおくように上記出力画像を生成させる。

好適には、上記制御手段は、上記指定マークの内側は調整処理が施された信号となり、外側は種類選択機能で選択された状態の信号となるように上記出力画像を生成させる。

好適には、調整画素と非調整画素の区別機能の有効または無効を選択可能なユーザインタフェース部を有する。

好適には、調整画素と非調整画素の区別機能が複数の調整処理のいずれに対応させるかを選択可能なユーザインタフェース部を有する。

好適には、調整画素を含む有効な画像範囲を指定して、指定マークを生成画像に付加させるかを選択可能なユーザインタフェース部を有する。

本発明の第２の観点の表示装置は、入力信号に対して画素単位で所定の調整処理が可能な少なくとも一つの処理部と、画素毎に調整が行われたか否かを判定する画素被調整認識部と、上記画素被調整認識部の判定結果に応じて、調整画素と非調整画素が区別できるように表示画像を生成する画像生成部と、上記画像生成部で生成された画像を表示する表示部と、上記画像生成部に対して調整画素と非調整画素の区別機能として、上記表示部が持つ複数の調整機能のいずれに対応させるかを選択可能に表示画像を生成させる制御手段とを有する。

本発明によれば、たとえば、処理部において、指定に従って入力信号に対して画素単位で所定の調整処理が行われる。
そして、画素被調整認識部において、画素毎に調整が行われたか否かが判定され、その判定結果が画像生成部に報知される。
画像生成部においては、判定結果に応じて、調整画素と非調整画素が区別できるように出力画像が生成される。

本発明では、調整画素、非調整画素の区別を、画像表示装置の機能に対応させる機能を持つ。そのため、使用者は、どの調整機能がどの画素に対して機能しているか個別に知ることができ、使い勝手を向上させることができる。
すなわち、本発明では、画像表示装置の中に画像処理装置が入っているので、画像処理する映像部分、画像処理しない映像部分を画像表示装置に含まれるユーザインタフェースを使って、目的の画像位置に直接入力することができ、手直しは不要になり、使い勝手が向上する。

以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。

図１は、本発明に係る映像処理装置の全体構成を示す図である。
本発明においては、画像調整機能を備えた映像表示装置１０のみが全体図となる。画像表示装置は、図１でフラットパネルディスプレイを用いたが、ＣＲＴタイプ、投射タイプなどを含めている。画像調整は、本体で行う場合もあるし、リモートコマンダでおこなう場合もあるが、リモートコマンダは省略している。

図２は、本発明に係る画像処理装置を含む映像表示装置の一実施形態を示すブロック構成図である。

本映像表示装置１０は、図２に示すように、入力信号処理部１１、第１調整部（Ａ）１２、第２調整部（Ｂ）１３、映像表示駆動部１４、映像表示部１５、制御部（ＣＰＵ）１６、およびユーザインタフェース部１７を有している。

入力信号処理部１１は、色々な入力信号ＳＩＮを第１調整部（Ａ）１２に適合した信号形態（たとえばＲＧＢ信号）に変換する。
入力信号ＳＩＮは、チューナー信号、コンポジットビデオ信号、ＲＧＢ信号、色差信号などである。

第１調整部（Ａ）１２および第調整部（Ｂ）１３は、本発明の中心になる部分であり、色変換、ガンマ調整、シャープネス調整などの調整（画像処理）を行う。
これら、第１調整部（Ａ）１２および第調整部（Ｂ）１３の具体的な構成については、後で詳細に説明する。

映像表示装置駆動部１４は、映像表示部１５に必要な信号を用意したり、映像表示部１５のばらつきを吸収したり、色温度を調整したりする。
映像表示部１５のデバイスに応じて、映像表示装置駆動部１４の構成は変わってくる。

制御部１６は、使用者の指示を、ユーザインタフェース部１７を通して伝達されて、映像表示装置１０の内部に必要に応じて制御を行う。

ユーザインタフェース部１７は、使用者の指示を制御部１６に伝達する。

図２の映像表示装置１０においては、外部からの入力信号ＳＩＮは、入力信号処理部１１に入力される。
映像信号は、入力信号処理部１１、第１調整部（Ａ）１２、第２調整部（Ｂ）１３、映像表示部駆動部１４、映像表示部１５の順番に伝達されて、映像表示部１５に表示される。

次に、第１調整部（Ａ）１２および第調整部（Ｂ）１３の具体的な構成について、図３に関連に付けて説明する。
なお、第１調整部（Ａ）１２および第調整部（Ｂ）１３は同様の構成を有する。したがって、以下では、第１調整部（Ａ）１２の構成として説明する。

図３は、本実施形態に係る調整部の構成例を示すブロック図である。

第１調整部（Ａ）１２は、図３に示すように、画像処理部１２１、入力信号遅延部１２２、出力画像生成部１２３、調整制御部１２４、画素被調整認識部１２５、調整領域および調整マーカ制御部（以下、調整領域制御部という）１２６、および調整画素表示方法制御部１２７を有する。

図２の入力信号処理部１１の出力信号Ｓ１１は、第１調整部（Ａ）１２の入力信号となる。
入力信号Ｓ１１は、画像処理部１２１、および入力信号遅延部１２２に入力される。

画像処理部１２１は、画像処理（調整）を行うブロックである。
画像処理部１２１は、色を変更するなどの調整を行い、被調整信号Ｓ１２１として、出力画像生成部１２３および被調整画素認識部１２５に出力する。

入力信号遅延部１２２は、入力信号Ｓ１１に対して画像処理部１２１の処理にかかる時間と同じ遅延を与えて、画像処理（調整）しない信号を保持するブロックである。
入力信号遅延部１２２は、遅延させた入力信号を、遅延入力信号Ｓ１２２として、出力画像生成部１２３および被調整画素認識部１２５に出力する。

出力画像生成部１２３は、画素被調整認識部１２５、調整領域制御部１２６、および調整画素表示方法制御部１２７の制御の下、画像処理部１２１による被調整信号Ｓ１２１または入力信号遅延部１２２による遅延入力信号Ｓ１２２に基づいて、最終的な出力信号を生成し、出力信号Ｓ１２３として、第２調整部（Ｂ）１３に伝達する。
出力画像生成部１２３は、画素被調整認識部１２５、調整領域制御部１２６、および調整画素表示方法制御部１２７の指示に従い、入力遅延信号Ｓ１２２、または、被調整信号Ｓ１２１、または、指示に従って、画像処理を加えて最終出力信号を生成し、出力信号Ｓ１２３を後段に送る。

調整制御部１２４は、ＣＰＵ１６からの制御信号Ｓ１６の指示に従って、画像処理部１２１で行う調整量を制御する。
調整制御部１２４は、たとえば色の調整であれば、飽和度を高めたりする。

画素被調整認識部１２５は、入力遅延信号Ｓ１２２と被調整信号Ｓ１２１の値を比較して、画素毎に被調整が実際にあったのかの判定を行う。
画素被調整認識部１２５は、判定により、被調整画素であるか、非調整画素であるかを出力画像生成部１２３に伝達する。

調整領域制御部１２６は、映像表示部１５に調整領域指定の枠を表示させるために、出力画像生成部１２３の出力画像の生成処理を制御する。
また、調整領域制御部１２６は、調整領域指定の枠の内側は、調整を行い、枠の外側は調整をしないように出力画像生成部１２３に指示する。

調整画素表示方法制御部１２７は、被調整画素、非調整画素の区別方法を、ＣＰＵ１６からの制御信号Ｓ１６の指示に従い、出力画像生成部１２３に指示する。

以下に、ユーザインタフェースを例としての動作例を図４に関連付けて説明する。
図４は、映像表示部１５におけるユーザインタフェースを例としての表示状態を示す図である。

映像表示部１５は、映像表示装置１０のディスプレイ部分であり、図４はユーザインタフェース例を表示したものである。表示画面１５−１７は、調整後の画面を表示している。
図４の例では、調整時に画面を縮小して表示しているが、画面いっぱいに表示させる方法も可能である。
その場合には、ユーザが調整するための、ボタンや表示は画面を上書きする形態となる。表示画面１５−１７以外の部分は、映像表示装置１０が、ユーザが調整するのに必要なインタフェースを用意したものである。

領域マーカ１５−１８は、前述の第１調整部（Ａ）１２、または、第２調整部（Ｂ）１３によって調整する領域を指定するマーカである。
ユーザは入力信号ＳＩＮのすべての画素を調整したいこともあるし、そうでない場合もある。
調整をわかりやすく行うために、領域マーカ１５−１８のように表示画像１５−１７の図中右側半分と、映像表示装置１０が挿入する挿入参考画像１５−１９の左側半分に対して調整を加え、領域マーカ１５−１８の外側の領域には、調整を加えないでおくことができる。
この領域マーカ１５−１８は、領域マーカ位置変更部１５−９、調整位置調整部１５−１０を使って、画像に対する位置を変更することができる。
領域マーカ１５−１８を自由に動かすことで、調整の効果を即座に確認することが可能になる。
この領域マーカ１５−１８は、領域マーカON/OFF機能１５−８を使って、マーカを消すことができる。

前述の出力画像生成部１２３は、被調整画素と非調整画素を区別して表示する機能を持つ。
区別の仕方は色々考えられるが、図４の例では、調整画素表示方法選択１５−１５、種類選択機能１５−１６の例を上げた。調整画素表示方法は、調整画素表示方法制御部１２７により出力画像生成部１２３に報知される。
種類選択機能１５−１６でBLACKを選択すると、非調整画素を黒レベルで表示する。
HALFを選択すると、非調整画素の輝度を半分にして表示する。
MONO＿TONEを選択すると、非調整画素の色を消してモノトーン信号で表示する。
本実施形態でMONO＿TONEの下に下線があるが、これは、非調整信号をモノトーンで表示することを意味する（注、実施例の下線は、その機能を選択していることを意味する。）

その結果、領域マーカ１５−１８の内側は、調整が施された信号になっているが、領域マーカ１５−１８の外側はモノトーンになっている。
表示画面１５−１７のりんごには色があり、バナナはモノトーンになっている。

実際の使用時には、BLACK、HALFトーン、モノトーンになっていてはいけないので、調整画素表示機能１５−１１で、被調整画素と非調整画素の区別機能をON/OFFすることができる。

通常、画像表示装置の調整機能は多数ある。ユーザはどの調整機能でどのように表示画像が変化したかを確認したい。
領域マーカ１５−１８に対応させる機能を、調整機能Ａ（１５−１）、調整機能Ｂ（１５−３）のいずれか、または、両方選ぶかを選択することができる。
調整機能Ａ（１５−２）、調整機能Ｂ（１５−４）は、調整機能Ａ、調整機能Ｂの調整を変えるボリュームである。

挿入参考画像１５−１９は、ユーザが調整するときの使い勝手を高めるためのもので、CIE L*a*b*色空間サークル、モノクロスコープ、カラーバー信号などを表示させておく。この挿入参考画像に対しても、領域マーカ１５−１８で、調整領域に含めるかユーザが選べ、使い勝手が向上する。

次に、図２および図３の回路の動作については説明する。

たとえばユーザインタフェース部１７が、図４に示すような使用者の指示をＣＰＵ（制御部）１６に伝達する。
制御部であるＣＰＵ１６は、使用者の指示を、ユーザインタフェース部１７を通して伝達されて、映像表示装置１０の内部に必要に応じて制御を行う。
そして、外部からの入力信号ＳＩＮは、入力信号処理部１１に入力される。
映像信号は、入力信号処理部１１、第１調整部（Ａ）１２、第２調整部（Ｂ）１３、映像表示部駆動部１４、映像表示部１５の順番に伝達されて、映像表示部１５に表示される。

第１調整部（Ａ）１２においては、たとえば入力信号処理部１１による信号Ｓ１１が画像処理部１２１および入力信号遅延部１２２に入力される。
また、調整制御部１２４においては、画像処理部１２１で行う調整量を制御するように、ＣＰＵ１６からの制御信号Ｓ１６により指示される。
画素被調整認識部１２５においては、入力遅延信号Ｓ１２２と被調整信号Ｓ１２１の値を比較して、画素毎に被調整が実際にあったのかの判定を行うように、ＣＰＵ１６からの制御信号Ｓ１６により指示される。
調整領域制御部１２６においては、映像表示部１５に調整領域指定の枠を表示させるために、出力画像生成部１２３の出力画像の生成処理を制御するように、ＣＰＵ１６からの制御信号Ｓ１６により指示される。
調整画素表示方法制御部１２７においては、被調整画素、非調整画素の区別方法を出力画像生成部１２３に指示するように、ＣＰＵ１６からの制御信号Ｓ１６により指示される。

そして、第１調整部（Ａ）１２においては、画像処理部１２１において、たとえば色を変更するなどの調整が行われ、その結果が、被調整信号Ｓ１２１として、出力画像生成部１２３および被調整画素認識部１２５に出力される。
また、入力信号遅延部１２２において、入力信号Ｓ１１に対して画像処理部１２１の処理にかかる時間と同じ遅延が付与されて遅延入力信号Ｓ１２２として、出力画像生成部１２３および被調整画素認識部１２５に出力される。
画素被調整認識部１２５においては、入力遅延信号Ｓ１２２と被調整信号Ｓ１２１の値を比較して、画素毎に被調整が実際にあったのかの判定が行われる。
そして、出力画像生成部１２３では、画素被調整認識部１２５、調整領域制御部１２６、および調整画素表示方法制御部１２７の指示に従い、入力遅延信号Ｓ１２２、または、被調整信号Ｓ１２１、または、指示に従って、画像処理を加えて最終出力信号が生成されて、出力信号Ｓ１２３が後段の第２調整部（Ｂ）１３に送出される。
第２調整部（Ｂ）１３においても、第１調整部（Ａ）１２と同様の処理が行われて、映像表示駆動部１４に出力される。
ＣＰＵ１６の制御の下、映像表示装置駆動部１４においては、映像表示部１５に必要な信号を用意したり、映像表示部１５のばらつきを吸収したり、色温度を調整したりする処理が行われる映像表示部１５に所望の映像が表示される。

以上説明したように、本実施形態によれば、入力信号に対して画素単位で所定の調整処理が可能な画像処理部１２１と、画素毎に調整が行われたか否かを判定する画素被調整認識部１２５と、画素被調整認識部１２５の判定結果に応じて、調整画素と非調整画素が区別できるように出力画像を生成する画像生成部１２３とを有することから、被調整画素と非調整画素をはっきりと認識することができる。
また、調整機能を選択できるので、色々な調整に対する効果を確認できる。
また、被調整画素と非調整画素の区別をON/OFF可能なので、効果確認が簡単である。
また、領域を自由に指定できるので、効果確認が簡単である。
さらに、挿入参考画像に対しても、前述の機能が働くために、効果確認が簡単である。

以上のように、映像表示装置が持つ、調整、及び画像処理機能を簡単に効果確認しながら進めることができる。
整量が画素毎に異なるような調整、たとえば赤色（りんご）だけの飽和度を高めるとき、暗い信号部分だけに働くノイズリダクションを調整するときなどに、より効果が期待できる。

本発明に係る映像処理装置の全体構成を示す図である。 本発明に係る画像処理装置を含む映像表示装置の一実施形態を示すブロック構成図である。 本実施形態に係る調整部の構成例を示すブロック図である。 映像表示部におけるユーザインタフェースを例としての表示状態を示す図である。

符号の説明

１０…映像表示装置、１１…入力信号処理部、１２…第１調整部（Ａ）、１３…第２調整部（Ｂ）、１４…映像表示駆動部、１５…映像表示部、１６…制御部（ＣＰＵ）、１７…ユーザインタフェース部、１２１…入力信号処理部、１２２…画像処理部、１２３…入力信号遅延部、１２３…出力画像生成部、１２５…調整制御部、１２６…画素被調整認識部、１２７…調整領域制御部、１２８…調整画素表示方法制御部

Claims (14)

1. 入力信号に対して画素単位で所定の調整処理が可能な少なくとも一つの処理部と、
   画素毎に調整が行われたか否かを判定する画素被調整認識部と、
   上記画素被調整認識部の判定結果に応じて、調整画素と非調整画素が区別できるように出力画像を生成する画像生成部と、
   上記画像生成部に対して調整画素と非調整画素の区別機能として、出力側デバイスが持つ複数の調整機能のいずれに対応させるかを選択可能に出力画像を生成させる制御手段と
   を有する画像処理装置。
2. 制御手段は、
   上記画像生成部に、調整画素を含む有効な画像範囲を指定して、移動可能な指定マークを生成画像に付加させる
   請求項１記載の画像処理装置。
3. 上記制御手段は、
   上記指定マークの内側は調整処理を加えることが可能で、外側は調整を加えないでおくように上記出力画像を生成させる
   請求項１または２記載の画像処理装置。
4. 上記制御手段は、
   上記指定マークの内側は調整処理が施された信号となり、外側は種類選択機能で選択された状態の信号となるように上記出力画像を生成させる
   請求項２または３記載の画像処理装置。
5. 調整画素を含む有効な画像範囲を指定して、上記指定マークを生成画像に付加させるかを選択可能なユーザインタフェース部を有する
   請求項２から４のいずれか一に記載の画像処理装置。
6. 調整画素と非調整画素の区別機能が複数の調整処理のいずれに対応させるかを選択可能なユーザインタフェース部を有する
   請求項１から５のいずれか一に記載の画像処理装置。
7. 調整画素と非調整画素の区別機能の有効または無効を選択可能なユーザインタフェース部を有する
   請求項１から６のいずれか一に記載の画像処理装置。
8. 入力信号に対して画素単位で所定の調整処理が可能な少なくとも一つの処理部と、
   画素毎に調整が行われたか否かを判定する画素被調整認識部と、
   上記画素被調整認識部の判定結果に応じて、調整画素と非調整画素が区別できるように表示画像を生成する画像生成部と、
   上記画像生成部で生成された画像を表示する表示部と、
   上記画像生成部に対して調整画素と非調整画素の区別機能として、上記表示部が持つ複数の調整機能のいずれに対応させるかを選択可能に表示画像を生成させる制御手段と
   を有する表示装置。
9. 制御手段は、
   上記画像生成部に、調整画素を含む有効な画像範囲を指定して、移動可能な指定マークを上記表示画像に付加させる
   請求項８記載の表示装置。
10. 上記制御手段は、
    上記指定マークの内側は調整処理を加えることが可能で、外側は調整を加えないでおくように上記表示画像を生成させる
    請求項８または９記載の表示装置。
11. 上記制御手段は、
    上記指定マークの内側は調整処理が施された信号となり、外側は種類選択機能で選択された状態の信号となるように上記表示画像を生成させる
    請求項９または１０記載の表示装置。
12. 調整画素を含む有効な画像範囲を指定して、上記指定マークを上記表示画像に付加させるかを選択可能なユーザインタフェース部を有する
    請求項９から１１のいずれか一に記載の表示装置。
13. 調整画素と非調整画素の区別機能が複数の調整処理のいずれに対応させるかを選択可能なユーザインタフェース部を有する
    請求項８から１２のいずれか一に記載の表示装置。
14. 調整画素と非調整画素の区別機能の有効または無効を選択可能なユーザインタフェース部を有する
    請求項８から１３のいずれか一に記載の表示装置。

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