JP4804339B2

JP4804339B2 - Image processing apparatus and image processing method

Info

Publication number: JP4804339B2
Application number: JP2006354761A
Authority: JP
Inventors: 小▲忙▼ 張; 尚子近藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2026-12-28
Also published as: JP2008165516A

Description

本発明は、液晶，ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）などのマトリックス型パネルに表示するデジタル画像処理技術において、指定輝度（例えば、肌色の輝度）を維持しながら、輝度補正を行う画像処理装置及び画像処理方法に関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus and image processing for performing luminance correction while maintaining specified luminance (for example, skin color luminance) in a digital image processing technique for displaying on a matrix type panel such as liquid crystal or PDP (Plasma Display Panel). It is about the method.

表示内容に応じて画像の輝度信号をそのままで表示することでなく、白黒レベルを伸張し、ダイナミックレンジを強調してからパネルに表示することにより、画像はより鮮明に見える。 Rather than displaying the luminance signal of the image as it is depending on the display content, the black and white level is expanded, the dynamic range is emphasized, and then displayed on the panel, so that the image looks clearer.

従来、特許文献１では、画像の平均輝度とその標準偏差を使って、５つの変曲点を求めることが提案されている。 Conventionally, Patent Document 1 proposes obtaining five inflection points using the average luminance of an image and its standard deviation.

求めた変曲点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及び原点Ｏ（０，０）とＱ（１０２３，１０２３）を直線で繋げる。
出来上がった折れ線ＯＡＢＣＤＥＱは、輝度変換関数となる。
詳細は、図７に示されている。 The obtained inflection points A, B, C, D, E and the origins O (0, 0) and Q (1023, 1023) are connected by a straight line.
The completed broken line OABCDEQ becomes a luminance conversion function.
Details are shown in FIG.

ここで、図７の横座標は、変換前の入力輝度値であり、図７の縦座標は、変換後の出力輝度値である。
変換前後の輝度値は、１０ビット（０−１０２３）のデジタル信号である。 Here, the abscissa in FIG. 7 is an input luminance value before conversion, and the ordinate in FIG. 7 is an output luminance value after conversion.
The luminance value before and after conversion is a 10-bit (0-1023) digital signal.

図７の点線ＯＱは、輝度変換を行わないことを示す。
即ち、出力信号は、入力信号と同じである。 A dotted line OQ in FIG. 7 indicates that luminance conversion is not performed.
That is, the output signal is the same as the input signal.

図７に示されたように、例えば、変曲点Ａが輝度の最小値としたら、変曲点Ａをより０値に近づけることは、黒レベル伸張と呼ぶ。 As shown in FIG. 7, for example, if the inflection point A is the minimum luminance value, bringing the inflection point A closer to 0 is called black level expansion.

また、変曲点Ｅが輝度の最大値としたら、変曲点Ｅをより１０２３値に近づけることは、白レベル伸張と呼ぶ。 If the inflection point E is the maximum luminance value, bringing the inflection point E closer to the 1023 value is called white level expansion.

図７において、白黒レベル伸張に合わせて、全ての輝度値に対して処理を施す。
図７に示す折れ線ＯＡＢＣ部分は、入力信号より小さくなり、図７に示す折れ線ＣＤＥＱ部分は、入力信号より大きくなる。
従って、画像のダイナミックレンジは大きくなる。
そして、画像はより鮮明に見える。 In FIG. 7, processing is performed on all luminance values in accordance with the black and white level expansion.
The broken line OABC portion shown in FIG. 7 is smaller than the input signal, and the broken line CDEQ portion shown in FIG. 7 is larger than the input signal.
Accordingly, the dynamic range of the image is increased.
And the image looks clearer.

また、特許文献２には、４点のコントロールポイントＰ_０，Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３を用いてスプライン関数で補正曲線を生成して平滑な補正を行う手法が開示されている。
特開２００３−２５９１５４号公報特開２００６−２９５５９５号公報 Patent Document 2 discloses a method for performing smooth correction by generating a correction curve with a spline function using four control points P _0, P _1, P _{2, and} P ₃ .
JP 2003-259154 A JP 2006-295595 A

ところが、特許文献１の従来技術では、図７に示すように、変曲点を直線で繋げるだけであるため、輝度の出力は平滑性を失ってしまう。
輝度信号には不連続変化が生じ、後続のエッジ強調やサイズ拡大操作などの画像処理部分に悪い影響を与えて、画質が衰える。 However, in the prior art of Patent Document 1, as shown in FIG. 7, the inflection points are simply connected by a straight line, so that the luminance output loses smoothness.
A discontinuous change occurs in the luminance signal, which adversely affects an image processing portion such as subsequent edge enhancement or size enlargement operation, thereby degrading the image quality.

また、特許文献２の従来技術では、図８に示すように、輝度補正は平滑的に行われるが、Ｐ_０とＰ_３の以外に指定点を通すことができない問題点がある。 Further, in the prior art of Patent Document 2, as shown in FIG. 8, brightness correction is performed smoothly, but there is a problem that a designated point cannot be passed other than P ₀ and P ₃ .

人間の目は、肌色の輝度を記憶しており、輝度補正の際に、肌色の輝度を保つことが望ましい。
これは、補正曲線を指定点に通すことによって、解決する必要がある。 The human eye stores the brightness of the skin color, and it is desirable to maintain the brightness of the skin color during the brightness correction.
This needs to be solved by passing the correction curve through the specified points.

特許文献１の不自然さの問題は、スプライン関数を用いて、平滑な補正曲線を生成することによって解決できる。 The problem of unnaturalness in Patent Document 1 can be solved by generating a smooth correction curve using a spline function.

また、指定点通過の問題は、指定点を分岐点として、補正曲線を２段分けて生成することで、解決できる。 Further, the problem of passing through the designated point can be solved by generating the correction curve in two stages using the designated point as a branch point.

特許文献２について、以下に詳細説明する。
ｎ点のコントロールポイントＰ_ｉ（ｉ＝０，１，ｎ−１）に対して、次式（１）でその近似曲線を求めることができる。

ここで、ｎはコントロールポイントの数で、Ｐ_ｉ＝｛ｕ_ｉ，ｖ_ｉ｝はコントロールポイントである。
ｔは範囲が０−１である正規化入力変数であり、輝度値最大値の１０２３に対して、ｔの離散間隔（増分）は１０２４分の１である。
この時、｛ｘ_ｔ，ｙ_ｔ｝は１０２４個の出力になる。 Patent Document 2 will be described in detail below.
With respect to n control points P _i (i = 0, 1, n−1), an approximate curve can be obtained by the following equation (1).

Here, n is the number of control points, and P _i = {u _i , v _i } is a control point.
t is a normalized input variable having a range of 0-1, and the discrete interval (increment) of t is 1/1024 with respect to the maximum luminance value of 1023.
At this time, {x _t , y _t } becomes 1024 outputs.

演算量を抑えるために、コントロールポイントの数を制限する。
平滑な曲線を作るには、最低４つのコントロールポイントが必要である。
この時のスプライン関数は、ｔの３次関数となる。 Limit the number of control points to reduce the amount of computation.
A minimum of 4 control points is required to create a smooth curve.
The spline function at this time is a cubic function of t.

ｎ＝４を式（１）に代入して式（２）が得られる。

By substituting n = 4 into equation (1), equation (2) is obtained.

図８には、４つのコントロールポイントＰ_０，Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３に基づき、式（２）で生成した曲線が示されている。 FIG. 8 shows a curve generated by Expression (2) based on the four control points P ₀ , P ₁ , P ₂ , and P ₃ .

ｔ＝０の時に、式（２）から｛ｘ_ｔ，ｙ_ｔ｝＝｛ｕ_０，ｖ_０｝が解る。
ここで、Ｐ_０＝｛ｕ_０，ｖ_０｝である。 When t = 0, {x _t , y _t } = {u ₀ , v ₀ } is understood from the equation (2).
Here, P ₀ = {u ₀ , v ₀ }.

ｔ＝１の時に、式（２）から｛ｘ_ｔ，ｙ_ｔ｝＝｛ｕ_３，ｖ_３｝が解る。
ここで、Ｐ_３＝｛ｕ_３，ｖ_３｝である。 When t = 1, {x _t , y _t } = {u ₃ , v ₃ } is understood from the equation (2).
Here, P ₃ = {u ₃ , v ₃ }.

従って、式（２）で生成した曲線は、両端にあるコントロールポイントを通過する。
両端以外のコントロールポイントについては、生成した曲線がこれらのコントロールポイントを通らない。 Therefore, the curve generated by Equation (2) passes through the control points at both ends.
For control points other than both ends, the generated curve does not pass through these control points.

両端以外のコントロールポイントは、曲線を生成する時に、その形（凹凸具合）を制御する役割を果たす。 Control points other than both ends play a role of controlling the shape (concaveness) when generating a curve.

図８に示すＯＰ_０Ｐ_３Ｑは、生成した補正曲線である。
勿論、コントロールポイントＰ_０をＯにすることや、コントロールポイントＰ_３をＱにすることは自由である。 OP ₀ P ₃ Q shown in FIG. 8 is a generated correction curve.
Of course, it is free to set the control point P ₀ to O and set the control point P ₃ to Q.

そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成して、生成する平滑な補正曲線を指定した特定輝度値を通すことで、特定の輝度を維持する補正曲線を得ることができ、特定の輝度を維持しながら輝度補正を行い、映像の内容に応じて異なる輝度補正方法を適用することで、画像をより見えやすくすることが可能な画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and uses the selected control point, generates a smooth correction curve using a spline function, and designates the smooth correction curve to be generated. By passing a specific brightness value, it is possible to obtain a correction curve that maintains a specific brightness, performing a brightness correction while maintaining a specific brightness, and applying a different brightness correction method depending on the content of the video, An object of the present invention is to provide an image processing apparatus and an image processing method capable of making an image more visible.

前記従来技術の課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、表示内容に応じてデジタル画像の輝度信号を補正し、画像信号を処理する装置において、複数セットのコントロールポイントを記憶するコントロールポイント記憶手段と、画像の平均輝度を計算する算出手段と、計算した平均輝度値に基づいてコントロールポイントを選択するコントロールポイント選択手段と、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成する輝度補正曲線生成手段と、生成した補正曲線を記憶する補正曲線記憶手段と、記憶した補正曲線を使って輝度信号を補正処理して出力する輝度補正処理手段とを備え、前記輝度補正曲線生成手段が生成する平滑な補正曲線が、指定した特定輝度値を通り、前記輝度補正処理手段は、デジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ _０が下記の式（３ａ）を満たす場合、画像輝度の輝度値最大値又は輝度値最小値に近い両端部分を圧縮し、画像輝度の中間部分を伸張する輝度補正を行い、また、Ｙ _０が下記の式（３ｂ）を満たす場合、画像輝度の中間部分を圧縮し、画像輝度の両端部分を伸張する輝度補正を行う構成を有するものである。

前記の式（３ａ）（３ｂ）におけるＴ _１は閾値を示す。 In order to solve the problems of the prior art, an image processing apparatus according to the present invention corrects a luminance signal of a digital image in accordance with display contents, and controls to store a plurality of sets of control points in an apparatus that processes the image signal. A point storage means, a calculation means for calculating the average luminance of the image, a control point selection means for selecting a control point based on the calculated average luminance value, and a smoothing using a spline function using the selected control point A luminance correction curve generating means for generating a correction curve; a correction curve storage means for storing the generated correction curve; and a luminance correction processing means for correcting and outputting a luminance signal using the stored correction curve, smooth correction curve luminance correction curve generating means for generating is, Ri through the specific luminance value specified, the brightness correction processing Means, if the average luminance value Y ₀ of the image in the digital signal satisfies the equation (3a) below, to compress the two end portions close to the luminance value maximum value or luminance value minimum value of image brightness, the intermediate portion of the image brightness It performs decompression to luminance correction, addition, if Y ₀ satisfies the equation (3b) below, compress the middle part of the image intensity, and has a configuration of performing the brightness correction for expanding the end portions of the image brightness.

T ₁ in the above formulas (3a) and (3b) represents a threshold value.

本発明の画像処理装置は、表示内容に応じてデジタル画像の輝度信号を補正し、画像信号を処理する装置において、複数セットのコントロールポイントを記憶するコントロールポイント記憶手段と、画像の平均輝度を計算する算出手段と、計算した平均輝度値に基づいてコントロールポイントを選択するコントロールポイント選択手段と、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成する輝度補正曲線生成手段と、生成した補正曲線を記憶する補正曲線記憶手段と、記憶した補正曲線を使って輝度信号を補正処理して出力する輝度補正処理手段とを備え、前記輝度補正曲線生成手段が生成する平滑な補正曲線は、指定した特定輝度値を通り、前記輝度補正処理手段は、デジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ_０が下記の式（４ａ）を満たす場合、画像輝度の輝度値最大値又は輝度値最小値に近い両端部分を圧縮し、画像輝度の中間部分を伸張する輝度補正を行い、また、Ｙ_０が下記の式（４ｂ）を満たす場合、画像輝度の輝度値最小値に近い輝度領域を伸張する輝度補正を行い、さらに、Ｙ_０が下記の式（４ｃ）を満たす場合は、画像輝度の輝度値最大値に近い輝度領域を伸張する輝度補正を行うようになっている。

前記の式（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）におけるＴ_２は閾値を示す。 An image processing apparatus according to the present invention corrects a luminance signal of a digital image in accordance with display contents, and in an apparatus for processing an image signal, calculates a control point storage means for storing a plurality of sets of control points, and calculates an average luminance of the image Calculating means for controlling, control point selecting means for selecting a control point based on the calculated average brightness value, and brightness correction curve generating means for generating a smooth correction curve using the selected control point and using a spline function A correction curve storage means for storing the generated correction curve; and a luminance correction processing means for correcting and outputting a luminance signal using the stored correction curve, and the smooth correction generated by the luminance correction curve generation means The curve passes through the specified specific luminance value, and the luminance correction processing means If degrees average value Y ₀ satisfies the formula (4a) below, to compress the two end portions close to the luminance value maximum value or luminance value minimum value of image brightness, performs luminance correction for expanding an intermediate portion of the image brightness, also , if Y ₀ satisfies the formula (4b) below, performs a brightness correction for decompressing luminance region close to the luminance value minimum value of image brightness, further, when the Y ₀ satisfies the formula (4c) below, the image Luminance correction is performed to extend a luminance area close to the maximum luminance value .

T ₂ in the above formulas (4a), (4b) and (4c) represents a threshold value.

本発明の画像処理装置は、前記輝度補正処理手段が、前のフレームの輝度平均値に基づいて生成したルックアップテーブルを使用して輝度信号の補正処理を行うようになっている。 In the image processing apparatus of the present invention, the luminance correction processing means performs a correction process of the luminance signal using a look-up table generated based on the average luminance value of the previous frame .

本発明の画像処理装置は、前記輝度補正処理手段が、前記輝度補正曲線生成手段が平均輝度値に応じて輝度補正処理を切り替えて生成した補正曲線を使って輝度信号の補正処理を行うようになっている。 In the image processing apparatus of the present invention, the luminance correction processing unit performs the correction process of the luminance signal using the correction curve generated by the luminance correction curve generation unit switching the luminance correction processing according to the average luminance value. It has become.

本発明の画像処理方法は、表示内容に応じてデジタル画像の輝度信号を補正し、画像信号を処理する装置において行う画像処理方法であって、複数セットのコントロールポイントを記憶するコントロールポイント記憶処理と、画像の平均輝度を計算する算出処理と、計算した平均輝度値に基づいてコントロールポイントを選択するコントロールポイント選択処理と、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成する輝度補正曲線生成処理と、生成した補正曲線を記憶する補正曲線記憶処理と、記憶した補正曲線を使って輝度信号を補正処理して出力する輝度補正処理とを有し、前記輝度補正曲線生成処理で生成する平滑な補正曲線は、指定した特定輝度値を通り、前記輝度補正処理は、デジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ _０が下記の式（３ａ）を満たす場合、画像輝度の輝度値最大値又は輝度値最小値に近い両端部分を圧縮し、画像輝度の中間部分を伸張する輝度補正を行い、また、Ｙ _０が下記の式（３ｂ）を満たす場合、画像輝度の中間部分を圧縮し、画像輝度の両端部分を伸張する輝度補正を行うものである。

前記の式（３ａ）（３ｂ）におけるＴ _１は閾値を示す。 An image processing method according to the present invention is an image processing method performed in an apparatus for processing an image signal by correcting a luminance signal of a digital image in accordance with display contents, and a control point storage process for storing a plurality of sets of control points; , Calculation process to calculate the average brightness of the image, control point selection process to select the control point based on the calculated average brightness value, and using the selected control point to generate a smooth correction curve using spline function A luminance correction curve generation process, a correction curve storage process for storing the generated correction curve, and a luminance correction process for correcting and outputting a luminance signal using the stored correction curve, and generating the luminance correction curve The smooth correction curve generated by the process passes through the specified specific brightness value, and the brightness correction process is a digital signal. When the brightness average value Y ₀ of the image satisfies the formula (3a) below in, compressing the end portions close to the luminance value maximum value or luminance value minimum value of the image brightness, the brightness correction for expanding an intermediate portion of the image brightness performed, and when the Y ₀ satisfies the equation (3b) below, compress the middle part of the image brightness, and performs luminance correction for expanding the end portions of the image brightness.

T ₁ in the above formulas (3a) and (3b) represents a threshold value.

以上に説明したように、本発明によれば、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成して、生成する平滑な補正曲線を指定した特定輝度値を通すことで、特定の輝度を維持する補正曲線を得ることができ、特定の輝度を維持しながら輝度補正を行い、映像の内容に応じて異なる輝度補正方法を適用することで、画像をより見えやすくすることが可能な画像処理装置及び画像処理方法を得ることができる。 As described above, according to the present invention, a smooth correction curve is generated using a spline function using a selected control point, and a specific luminance value that designates the generated smooth correction curve is passed. Therefore, it is possible to obtain a correction curve for maintaining a specific luminance, and performing a luminance correction while maintaining a specific luminance, and applying a different luminance correction method depending on the content of the video, thereby making the image more visible. An image processing apparatus and an image processing method that can be used can be obtained.

以下、本発明を実施するための最良の形態の画像処理装置について、図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, an image processing apparatus according to the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の画像処理装置は、表示内容に応じてデジタル画像の輝度信号を補正し、画像信号を処理する装置である。 The image processing apparatus of the present invention is an apparatus that corrects a luminance signal of a digital image in accordance with display contents and processes the image signal.

本発明の画像処理装置は、複数セットのコントロールポイントを記憶するコントロールポイント記憶手段であるコントロールポイント記憶部１と、画像の平均輝度を計算する算出手段である輝度平均値の算出部２と、計算した平均輝度値に基づいてコントロールポイントを選択するコントロールポイント選択手段であるコントロールポイント選択部３と、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成する輝度補正曲線生成手段である輝度補正曲線生成部４と、生成した補正曲線を記憶する補正曲線記憶手段であるＬＵＴ（ＬｏｏｋＵｐＴａｂｌｅ；ルックアップテーブル）記憶部５と、記憶した補正曲線を使って輝度信号を補正処理して出力する輝度補正処理手段である輝度補正処理部６とを備えている。 The image processing apparatus of the present invention includes a control point storage unit 1 that is a control point storage unit that stores a plurality of sets of control points, a luminance average value calculation unit 2 that is a calculation unit that calculates the average luminance of an image, and a calculation. A control point selection unit 3 that is a control point selection unit that selects a control point based on the average brightness value, and a luminance correction curve generation unit that generates a smooth correction curve using a spline function using the selected control point A luminance correction curve generation unit 4, a LUT (Look Up Table) storage unit 5 which is a correction curve storage means for storing the generated correction curve, and a luminance signal correction process using the stored correction curve And a luminance correction processing unit 6 which is a luminance correction processing means for outputting It is.

本発明の画像処理装置は、輝度補正曲線生成部４が生成する平滑な補正曲線が、指定した特定輝度値を通るようになっている。 In the image processing apparatus of the present invention, the smooth correction curve generated by the luminance correction curve generation unit 4 passes the specified specific luminance value.

本発明の画像処理装置は、輝度補正処理部６が、前のフレームの輝度平均値に基づいて生成したＬＵＴを使用して輝度信号の補正処理を行うようになっている。 In the image processing apparatus of the present invention, the luminance correction processing unit 6 performs luminance signal correction processing using the LUT generated based on the average luminance value of the previous frame.

本発明の画像処理装置は、輝度補正処理部６が、輝度補正曲線生成部４が平均輝度値に応じて輝度補正処理を切り替えて生成した補正曲線を使って輝度信号の補正処理を行うようになっている。 In the image processing apparatus of the present invention, the luminance correction processing unit 6 performs the correction processing of the luminance signal using the correction curve generated by the luminance correction curve generation unit 4 switching the luminance correction processing according to the average luminance value. It has become.

本発明の画像処理装置は、輝度補正処理部６が、デジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ_０が下記の式（３ａ）を満たす場合、画像輝度の分布量が少ない輝度値最大値又は輝度値最小値に近い両端部分を圧縮し、画像輝度の分布量が多い中間部分を伸張する輝度補正を行い、また、Ｙ_０が下記の式（３ｂ）を満たす場合、画像輝度の分布量が少ない中間部分を圧縮し、画像輝度の分布量が多い両端部分を伸張する輝度補正を行うようになっている。

上記の式（３ａ）（３ｂ）におけるＴ_１は閾値を示す。 The image processing apparatus of the present invention, the luminance correction processing unit 6, when the brightness average value Y ₀ of the image in the digital signal satisfies the equation (3a) below, the distribution of image luminance is small luminance value maximum value or luminance value compressing the end portions close to the minimum value, perform the brightness correction for expanding the intermediate portion distributions large amount of image brightness, and if Y ₀ satisfies the equation (3b) below, the distribution of the image brightness is small intermediate Luminance correction is performed by compressing the portion and expanding both end portions where the distribution amount of image luminance is large.

T ₁ in the above formulas (3a) and (3b) represents a threshold value.

本発明の画像処理装置は、輝度補正処理部６が、デジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ_０が下記の式（４ａ）を満たす場合、画像輝度の分布量が少ない輝度値最大値又は輝度値最小値に近い両端部分を圧縮し、画像輝度の分布量が多い中間部分を伸張する輝度補正を行い、また、Ｙ_０が下記の式（４ｂ）を満たす場合、画像輝度の分布量が少ない中間部分と輝度値最大値に近い右側部分をそのままにして置き、画像輝度の分布量が多い輝度値最小値に近い左側部分を伸張する輝度補正を行い、さらに、Ｙ_０が下記の式（４ｃ）を満たす場合は、画像輝度の分布量が少ない中間部分と左側部分をそのままにして置き、画像輝度の分布量が多い右側部分を伸張する輝度補正を行うようになっている。

上記の式（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）におけるＴ_２は閾値を示す。 The image processing apparatus of the present invention, the luminance correction processing unit 6, when the brightness average value Y ₀ of the image in the digital signal satisfies the equation (4a) below, the distribution of image luminance is small luminance value maximum value or luminance value compressing the end portions close to the minimum value, perform the brightness correction for expanding the intermediate portion distributions large amount of image brightness, and if Y ₀ satisfies the formula (4b) below, the distribution of the image brightness is small intermediate The right part close to the brightness value maximum value is left as it is, luminance correction is performed to expand the left part close to the minimum brightness value with a large amount of image brightness distribution, and Y ₀ is expressed by the following equation (4c) If the condition is satisfied, the middle portion and the left portion with a small image luminance distribution amount are left as they are, and the luminance correction is performed to extend the right portion with a large image luminance distribution amount.

T ₂ in the above formulas (4a), (4b), and (4c) represents a threshold value.

本発明の画像処理装置は、輝度補正処理部６が、指定した特定輝度値を別の特定輝度値に変換して出力する輝度信号の補正処理を行うようになっている。 In the image processing apparatus of the present invention, the luminance correction processing unit 6 performs a correction process of a luminance signal that is output by converting a specified specific luminance value into another specific luminance value.

本発明の画像処理装置は、輝度補正処理部６が、上記の式（３ａ）（３ｂ）を用いた輝度補正を行うようになっている。 In the image processing apparatus of the present invention, the brightness correction processing unit 6 performs brightness correction using the above-described equations (3a) and (3b).

本発明の画像処理方法は、複数セットのコントロールポイントを記憶することと、画像の平均輝度を計算することと、計算した平均輝度値に基づいてコントロールポイントを選択することと、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成することと、生成した補正曲線を記憶することと、記憶した補正曲線を使って輝度信号を補正処理して出力することとを含んでいる。 The image processing method of the present invention stores a plurality of sets of control points, calculates an average luminance of the image, selects a control point based on the calculated average luminance value, and selects the selected control points. And generating a smooth correction curve using a spline function, storing the generated correction curve, and correcting and outputting the luminance signal using the stored correction curve. .

本発明の画像処理方法は、平滑な補正曲線が、指定した特定輝度値を通るようになっている。 In the image processing method of the present invention, a smooth correction curve passes through a specified specific luminance value.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
画像処理装置は、図１に示すように、コントロールポイント記憶部１と、輝度平均値の算出部２と、コントロールポイント選択部３と、輝度補正曲線生成部４と、ＬＵＴ記憶部５と、輝度補正処理部６とから構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the image processing apparatus includes a control point storage unit 1, a luminance average value calculation unit 2, a control point selection unit 3, a luminance correction curve generation unit 4, an LUT storage unit 5, a luminance And a correction processing unit 6.

コントロールポイント記憶部１は、複数セットのコントロールポイント（Ｐ_１０Ｐ_１１Ｐ_１２、Ｐ_Ｓ、Ｐ_２１Ｐ_２２Ｐ_２３）を記憶するメモリである。 The control point storage unit 1 is a memory that stores a plurality of sets of control points (P ₁₀ P ₁₁ P ₁₂ , P _S , P ₂₁ P ₂₂ P ₂₃ ).

輝度平均値の算出部２は、画像の平均輝度を計算する。 The luminance average value calculation unit 2 calculates the average luminance of the image.

コントロールポイント選択部３は、計算した平均輝度値に基づき、コントロールポイントを選択する。 The control point selection unit 3 selects a control point based on the calculated average luminance value.

輝度補正曲線生成部４は、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成する。 The luminance correction curve generation unit 4 uses the selected control point and generates a smooth correction curve using a spline function.

輝度補正曲線生成部４が生成する平滑な補正曲線は、指定した特定輝度値を通る。 The smooth correction curve generated by the luminance correction curve generation unit 4 passes the specified specific luminance value.

ＬＵＴ記憶部５は、生成した補正曲線を記憶する。 The LUT storage unit 5 stores the generated correction curve.

輝度補正処理部６は、ＬＵＴを使って、入力輝度信号Ｙｉｎを補正して、輝度信号Ｙｏｕｔとして出力する。 The luminance correction processing unit 6 corrects the input luminance signal Yin using the LUT and outputs it as a luminance signal Yout.

画像テレビの場合は、メモリを節約したり、遅延時間を無くすために、現在フレーム画像を処理する際に、前のフレームの輝度平均値に基づいて生成したＬＵＴを使用する。
更新制御信号は、計算した補正曲線をＬＵＴ記憶部５に書くタイミングを指示する。
フレームとフレームの間のブランキング期間（画像データの無い時間）を更新期間として使うことが多い。 In the case of an image television, in order to save memory and eliminate delay time, an LUT generated based on the average luminance value of the previous frame is used when processing the current frame image.
The update control signal indicates the timing for writing the calculated correction curve in the LUT storage unit 5.
In many cases, a blanking period between frames (time without image data) is used as an update period.

ここで、１０ビットの輝度信号を一例として、画像平均値とコントロールポイントの関係を説明する。
１０ビットの表示範囲は０−１０２３で、表示できる輝度の中心値は５１２となる。 Here, the relationship between the average image value and the control point will be described using a 10-bit luminance signal as an example.
The 10-bit display range is 0-1023, and the center value of the luminance that can be displayed is 512.

以下、輝度補正処理について、３つの実施例を述べる。
実施例１：図２と図３
Ｙ_０を１０ビットのデジタル信号における画像の輝度平均値と記し、Ｔ_１を閾値と記して、式（３ａ）と式（３ｂ）を書く。

Hereinafter, three examples of the luminance correction processing will be described.
Example 1: FIGS. 2 and 3
Y ₀ the marked brightness average value of the image in 10-bit digital signal, shows information about _{T 1} and threshold value, written as formula (3a) wherein a (3b).

１０ビットのデジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ_０が式（３ａ）を満たす場合は、平均輝度値は中心値５１２との差が小さく、画像輝度の分布は中心値５１２の辺りに多く、両端（０と１０２３）の辺りに少なく存在することを示す。 When the average luminance value Y ₀ of the image in the 10-bit digital signal satisfies the expression (3a), the average luminance value is small in difference from the central value 512, the image luminance distribution is large around the central value 512, and both ends. It indicates that there are few in the vicinity of (0 and 1023 ).

このときに、画像輝度の分布量が少ない輝度値最大値又は輝度値最小値に近い両端部分を圧縮して、画像輝度の分布量が多い中間部分を伸張する輝度補正を行うような補正方策を取るべきである。 At this time, a correction method is adopted in which the luminance correction is performed by compressing both end portions close to the maximum luminance value or the minimum luminance value with a small amount of image luminance distribution, and extending the intermediate portion with a large amount of image luminance distribution. Should be taken.

また、コントロールポイント選択部３は、図２に示すように、コントロールポイントＰ_１０Ｐ_１１Ｐ_１２Ｐ_ＳＰ_２１Ｐ_２２Ｐ_２３を選択して、補正曲線ＯＰ_１０Ｐ_ＳＰ_２３Ｑを生成することで、当該方策を実現する。
補正曲線生成を２回使う。 Further, as shown in FIG. 2, the control point selection unit 3 selects the control points P ₁₀ P ₁₁ P ₁₂ P _S P ₂₁ P ₂₂ P ₂₃ and generates a correction curve OP ₁₀ P _S P ₂₃ Q. In order to realize this policy.
Use correction curve generation twice.

以下、図２を使って、指定点を通す補正曲線の生成方法を説明する。
Ｐ_Ｓを指定点とする。 Hereinafter, a method of generating a correction curve that passes a specified point will be described with reference to FIG.
_{Let PS} be the designated point.

Ｐ_Ｓを分岐点にして、平滑な補正曲線を２段に分けて生成する。
１段目は、コントロールポイントＰ_１０Ｐ_１１Ｐ_１２Ｐ_Ｓを使って補正曲線を生成し、２段目は、コントロールポイントＰ_ＳＰ_２１Ｐ_２２Ｐ_２３を使って補正曲線を生成する。 And the P _S to the branch point, and generates in two stages a smooth correction curve.
The first stage generates a correction curve using the control points P ₁₀ P ₁₁ P ₁₂ P _S , and the second stage generates a correction curve using the control points P _S P ₂₁ P ₂₂ P ₂₃ .

Ｐ_Ｓは１段目の終点で、１段目の曲線は指定点Ｐ_Ｓを通過する。 P _S is the first stage of the end point, the curve of the first stage through a designated point P _S.

また、Ｐ_Ｓは２段目の起点で、２段目の曲線も指定点Ｐ_Ｓを通過する。 Also, P _S is the starting point of the second stage, also in the second stage curve passing through the specified point P _S.

これで、最終の補正曲線は、図２に示すようなＯＰ_１０Ｐ_ＳＰ_２３Ｑで、指定点Ｐ_Ｓを通す。 Now, the final correction curve is the _OP 10 _{_P} S _P ₂₃ Q as shown in FIG. 2, through a designated point _{P S.}

肌色の輝度をＰ_Ｓに指定すれば、肌色の輝度を維持する補正曲線が得られる。 By specifying the brightness of the skin color to P _S, the correction curve to maintain the brightness of the skin color is obtained.

逆に、１０ビットのデジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ_０が式（３ｂ）を満たす場合は、平均輝度値は中心値５１２との差が大きく、画像輝度の分布は中心値５１２の辺りに少なく、両端（０と１０２３）の辺りに多く存在することを示す。 On the other hand, when the average luminance value Y ₀ of the image in the 10-bit digital signal satisfies Expression (3b), the average luminance value has a large difference from the central value 512, and the distribution of the image luminance is around the central value 512. It indicates that there are few, and there are many around both ends (0 and 1023 ).

このときに、画像輝度の分布量が少ない中間部分を圧縮して、画像輝度の分布量が多い輝度値最大値又は輝度値最小値に近い両端部分を伸張する輝度補正を行うような補正方策を取るべきである。 At this time, a correction measure is performed such that the intermediate portion having a small image luminance distribution amount is compressed and the luminance correction is performed to extend both end portions close to the luminance value maximum value or the luminance value minimum value having a large image luminance distribution amount. Should be taken.

また、コントロールポイント選択部３は、図３に示すように、コントロールポイントＰ_１０Ｐ_１１Ｐ_１２Ｐ_ＳＰ_２１Ｐ_２２Ｐ_２３を選択して、補正曲線ＯＰ_１０Ｐ_ＳＰ_２３Ｑを生成することで、当該方策を実現する。
補正曲線生成を２回使う。 Further, as shown in FIG. 3, the control point selection unit 3 selects the control point P ₁₀ P ₁₁ P ₁₂ P _S P ₂₁ P ₂₂ P ₂₃ and generates a correction curve OP ₁₀ P _S P ₂₃ Q. In order to realize this policy.
Use correction curve generation twice.

実施例２：図２と図４と図５
Ｙ_０を１０ビットのデジタル信号における画像の輝度平均値と記し、Ｔ_２を閾値と記して、式（４ａ），（４ｂ）と式（４ｃ）を書く。

Example 2: FIGS. 2, 4 and 5
The Y ₀ marked brightness average value of the image in 10-bit digital signal, shows information about _{T 2} and the threshold value, the formula (4a), writing equation (4c) and (4b).

１０ビットのデジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ_０が式（４ａ）を満たす場合は、平均輝度値は中心値５１２との差が小さく、画像輝度の分布は中心値５１２の辺りに多く、両端（０と１０２３）の辺りに少なく存在することを示す。 When the brightness average value of the image in 10-bit digital signal Y ₀ satisfies the formula (4a), the average luminance value is small difference between the center value 512, the distribution of image luminance much to around the center value 512, both ends It indicates that there are few in the vicinity of (0 and 1023 ).

また、１０ビットのデジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ_０が式（４ｂ）を満たす場合は、平均輝度値は小さく、画像輝度の分布は輝度値最小値に近い左側部分に集中して、中間部分と輝度値最大値に近い右側部分に少なく存在することを示す。 Further, if the average luminance value Y ₀ of the image in 10-bit digital signal satisfies the equation (4b), the average luminance value is small, the distribution of the image brightness is concentrated near the left portion to the brightness minimum value, intermediate It indicates that there are few in the right part near the brightness value and the part.

このときに、画像輝度の分布量が少ない中間部分と輝度値最大値に近い右側部分をそのままして置いて、画像輝度の分布量が多い輝度値最小値に近い左側部分を伸張する輝度補正を行うような補正方策を取ることができる。 At this time, leave the middle part where the distribution amount of image brightness is small and the right side part close to the maximum brightness value as it is, and perform brightness correction to expand the left part close to the minimum brightness value where the distribution amount of image brightness is large. You can take corrective measures like you do.

また、コントロールポイント選択部３は、図４に示すように、コントロールポイントＰ_１０Ｐ_１１Ｐ_１２Ｐ_Ｓを選択して、補正曲線ＯＰ_１０Ｐ_ＳＱを生成することで、当該方策を実現する。
補正曲線生成を１回だけ使う。 Further, the control point selection unit 3, as shown in FIG. 4, by selecting the control points _{_{_{_{P 10 P 11 P 12 P S}}}} , to generate a correction curve _OP 10 _{P S} Q, realizing the measures.
Use correction curve generation only once.

さらに、１０ビットのデジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ_０が式（４ｃ）を満たす場合は、平均輝度値は大きく、画像輝度の分布は輝度値最大値に近い右側部分に集中して、中間部分と輝度値最小値に近い左側部分に少なく存在することを示す。 Further, if the average luminance value Y ₀ of the image in 10-bit digital signal satisfies the equation (4c), the average luminance value is large, the distribution of the image brightness is concentrated in the right portion close to the luminance value maximum value, intermediate It shows that there are few in the left part near the part and the luminance value minimum value.

このときに、画像輝度の分布量が少ない中間部分と左側部分をそのままして置いて、画像輝度の分布量が多い右側部分を伸張する輝度補正を行うような補正方策を取ることができる。 At this time, it is possible to take a correction measure such that luminance correction is performed by extending the right side portion with a large image luminance distribution amount while leaving the middle portion and the left side portion with a small image luminance distribution amount as they are.

また、コントロールポイント選択部３は、図５に示すように、コントロールポイントＰ_ＳＰ_２１Ｐ_２２Ｐ_２３を選択して、補正曲線ＯＰ_ＳＰ_２３Ｑを生成することで、当該方策を実現する。
補正曲線生成を１回だけ使う。 Further, as shown in FIG. 5, the control point selection unit 3 selects the control point P _S P ₂₁ P ₂₂ P ₂₃ and generates the correction curve OP _S P ₂₃ Q, thereby realizing the measure.
Use correction curve generation only once.

実施例３：図６
実施例１では、指定した特定輝度値（肌色の輝度値）は、補正前後変わらないように実現している。
このときに、Ｐ_Ｓ＝｛ｕ_Ｓ，ｖ_Ｓ｝の中で、ｕ_Ｓ＝ｖ_Ｓである。 Example 3: FIG.
In the first embodiment, the specified specific luminance value (skin color luminance value) is realized so as not to change before and after correction.
At this time, u _S = v _S in P _S = {u _S , v _S }.

しかし、図６に示すように、指定した特定輝度値（例えば、肌色の輝度値）をある別の特定輝度値に変換して出力することが考えられる。
Ｐ_Ｓ＝｛ｕ_Ｓ，ｖ_Ｓ｝の中で、ｕ_Ｓ≠ｖ_Ｓである。 However, as shown in FIG. 6, it is conceivable to convert a specified specific luminance value (for example, a skin color luminance value) into another specific luminance value and output it.
In P _S = {u _S , v _S }, u _S ≠ v _S.

実施例３では、実施例１と同じように、輝度補正を行うことができる。
１０ビットのデジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ_０が式（３ａ）を満たす場合は、平均輝度値は中心値５１２との差が小さく、画像輝度の分布は中心値５１２の辺りに多く、両端（０と１０２３）の辺りに少なく存在することを示す。 In the third embodiment, as in the first embodiment, luminance correction can be performed.
When the average luminance value Y ₀ of the image in the 10-bit digital signal satisfies the expression (3a), the average luminance value is small in difference from the central value 512, the image luminance distribution is large around the central value 512, and both ends. It indicates that there are few in the vicinity of (0 and 1023 ).

また、コントロールポイント選択部３は、図６に示すように、コントロールポイントＰ_１０Ｐ_１１Ｐ_１２Ｐ_ＳＰ_２１Ｐ_２２Ｐ_２３を選択して、補正曲線ＯＰ_１０Ｐ_ＳＰ_２３Ｑを生成することで、当該方策を実現する。
補正曲線生成を２回使う。 Further, as shown in FIG. 6, the control point selection unit 3 selects the control point P ₁₀ P ₁₁ P ₁₂ P _S P ₂₁ P ₂₂ P ₂₃ and generates a correction curve OP ₁₀ P _S P ₂₃ Q. In order to realize this policy.
Use correction curve generation twice.

また、コントロールポイント選択部３は、対応するコントロールポイントを選択して、補正曲線を生成することで、当該方策を実現する。
補正曲線生成を２回使う。
ここで、図は省略する。 Moreover, the control point selection part 3 implement | achieves the said policy by selecting a corresponding control point and producing | generating a correction curve.
Use correction curve generation twice.
Here, the illustration is omitted.

以上実施例で説明したように、本発明によれば、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を２段に分けて生成して、指定点を通すことで、輝度補正曲線を得ることができる。
また、特定の輝度を維持しながら、映像の内容に応じて異なる輝度補正方法を適用することで、画像がより見えやすくなる。 As described above in the embodiment, according to the present invention, the selected control point is used, a smooth correction curve is generated in two stages using a spline function, and the luminance is obtained by passing the designated point. A correction curve can be obtained.
Further, by applying a different luminance correction method depending on the content of the video while maintaining a specific luminance, the image becomes easier to see.

本発明の実施例に係る画像処理装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例１の特定輝度維持の輝度補正曲線生成技術における輝度補正曲線の一例を示す図。The figure which shows an example of the brightness | luminance correction curve in the brightness | luminance correction curve production | generation technique of the specific brightness maintenance of Example 1 of this invention. 本発明の実施例１の特定輝度維持の輝度補正曲線生成技術における輝度補正曲線の別の一例を示す図。The figure which shows another example of the brightness | luminance correction curve in the brightness | luminance correction curve production | generation technique of the specific brightness maintenance of Example 1 of this invention. 本発明の実施例２の特定輝度維持の輝度補正曲線生成技術における輝度補正曲線の一例を示す図。The figure which shows an example of the brightness | luminance correction curve in the brightness | luminance correction curve production | generation technique of the specific brightness maintenance of Example 2 of this invention. 本発明の実施例２の特定輝度維持の輝度補正曲線生成技術における輝度補正曲線の別の一例を示す図。The figure which shows another example of the brightness correction curve in the brightness | luminance correction curve production | generation technique of the specific brightness maintenance of Example 2 of this invention. 本発明の実施例３の特定輝度維持の輝度補正曲線生成技術における輝度補正曲線の一例を示す図。The figure which shows an example of the brightness correction curve in the brightness | luminance correction curve production | generation technique of the specific brightness maintenance of Example 3 of this invention. 従来の技術における輝度変換関数を示す図。The figure which shows the luminance conversion function in a prior art. 従来の技術における輝度補正曲線を示す図。The figure which shows the brightness | luminance correction curve in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１コントロールポイント記憶部（コントロールポイント記憶手段）
２輝度平均値の算出部（算出手段）
３コントロールポイント選択部（コントロールポイント選択手段）
４輝度補正曲線生成部（輝度補正曲線生成手段）
５ＬＵＴ記憶部（補正曲線記憶手段）
６輝度補正処理部（輝度補正処理手段） 1 Control point storage unit (control point storage means)
2 Luminance average value calculation unit (calculation means)
3 Control point selection part (control point selection means)
4. Brightness correction curve generation unit (brightness correction curve generation means)
5 LUT storage unit (correction curve storage means)
6 Luminance correction processing unit (luminance correction processing means)

Claims

表示内容に応じてデジタル画像の輝度信号を補正し、画像信号を処理する装置において、
複数セットのコントロールポイントを記憶するコントロールポイント記憶手段と、画像の平均輝度を計算する算出手段と、計算した平均輝度値に基づいてコントロールポイントを選択するコントロールポイント選択手段と、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成する輝度補正曲線生成手段と、生成した補正曲線を記憶する補正曲線記憶手段と、記憶した補正曲線を使って輝度信号を補正処理して出力する輝度補正処理手段とを備え、前記輝度補正曲線生成手段が生成する平滑な補正曲線は、指定した特定輝度値を通り、
前記輝度補正処理手段は、デジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ _０が下記の式（３ａ）を満たす場合、画像輝度の輝度値最大値又は輝度値最小値に近い両端部分を圧縮し、画像輝度の中間部分を伸張する輝度補正を行い、また、Ｙ _０が下記の式（３ｂ）を満たす場合、画像輝度の中間部分を圧縮し、画像輝度の両端部分を伸張する輝度補正を行う画像処理装置。

前記の式（３ａ）（３ｂ）におけるＴ _１は閾値を示す。 In a device that corrects the luminance signal of a digital image according to display content and processes the image signal,
Control point storage means for storing multiple sets of control points, calculation means for calculating the average brightness of an image, control point selection means for selecting a control point based on the calculated average brightness value, and using the selected control points Then, a luminance correction curve generating unit that generates a smooth correction curve using a spline function, a correction curve storage unit that stores the generated correction curve, and a luminance signal that is corrected using the stored correction curve is output. and a luminance correcting means, smooth correction curve and the brightness correction curve generating means for generating the Ri through the specific luminance value specified,
The luminance correction processing unit, when the average brightness value Y ₀ of the image in the digital signal satisfies the equation (3a) below, to compress the two end portions close to the luminance value maximum value or luminance value minimum value of the image brightness, image brightness of was subjected to luminance correction to stretch the intermediate portion, also, if Y ₀ satisfies the equation (3b) below, compress the middle part of the image brightness, image processing apparatus for performing luminance correction stretching the end portions of the image brightness .

T ₁ in the above formulas (3a) and (3b) represents a threshold value.

表示内容に応じてデジタル画像の輝度信号を補正し、画像信号を処理する装置において、
複数セットのコントロールポイントを記憶するコントロールポイント記憶手段と、画像の平均輝度を計算する算出手段と、計算した平均輝度値に基づいてコントロールポイントを選択するコントロールポイント選択手段と、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成する輝度補正曲線生成手段と、生成した補正曲線を記憶する補正曲線記憶手段と、記憶した補正曲線を使って輝度信号を補正処理して出力する輝度補正処理手段とを備え、前記輝度補正曲線生成手段が生成する平滑な補正曲線は、指定した特定輝度値を通り、
前記輝度補正処理手段は、デジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ_０が下記の式（４ａ）を満たす場合、画像輝度の輝度値最大値又は輝度値最小値に近い両端部分を圧縮し、画像輝度の中間部分を伸張する輝度補正を行い、また、Ｙ_０が下記の式（４ｂ）を満たす場合、画像輝度の輝度値最小値に近い輝度領域を伸張する輝度補正を行い、さらに、Ｙ_０が下記の式（４ｃ）を満たす場合は、画像輝度の輝度値最大値に近い輝度領域を伸張する輝度補正を行う画像処理装置。

前記の式（４ａ）（４ｂ）（４ｃ）におけるＴ_２は閾値を示す。 In a device that corrects the luminance signal of a digital image according to display content and processes the image signal,
Control point storage means for storing multiple sets of control points, calculation means for calculating the average brightness of an image, control point selection means for selecting a control point based on the calculated average brightness value, and using the selected control points Then, a luminance correction curve generating unit that generates a smooth correction curve using a spline function, a correction curve storage unit that stores the generated correction curve, and a luminance signal that is corrected using the stored correction curve is output. Brightness correction processing means, the smooth correction curve generated by the brightness correction curve generation means passes through the specified specific brightness value,
The luminance correction processing unit, when the average brightness value Y ₀ of the image in the digital signal satisfies the equation (4a) below, to compress the two end portions close to the luminance value maximum value or luminance value minimum value of the image brightness, image brightness perform stretch luminance correcting intermediate portion, also, if Y ₀ satisfies the formula (4b) below, performs a brightness correction for decompressing luminance region close to the luminance value minimum value of image brightness, addition, Y ₀ An image processing apparatus that performs luminance correction for expanding a luminance region close to the maximum luminance value of image luminance when the following expression (4c) is satisfied.

T ₂ in the above formulas (4a), (4b) and (4c) represents a threshold value.

前記輝度補正処理手段は、前のフレームの輝度平均値に基づいて生成したルックアップテーブルを使用して輝度信号の補正処理を行う請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the brightness correction processing unit performs brightness signal correction processing using a lookup table generated based on a brightness average value of a previous frame .

前記輝度補正処理手段は、前記輝度補正曲線生成手段が平均輝度値に応じて輝度補正処理を切り替えて生成した補正曲線を使って輝度信号の補正処理を行う請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。 3. The luminance correction processing unit according to claim 1, wherein the luminance correction processing unit performs correction processing of a luminance signal using a correction curve generated by switching the luminance correction processing according to the average luminance value by the luminance correction curve generation unit . Image processing device.

表示内容に応じてデジタル画像の輝度信号を補正し、画像信号を処理する装置において行う画像処理方法であって、
複数セットのコントロールポイントを記憶するコントロールポイント記憶処理と、画像の平均輝度を計算する算出処理と、計算した平均輝度値に基づいてコントロールポイントを選択するコントロールポイント選択処理と、選択したコントロールポイントを使用し、スプライン関数を用いて平滑な補正曲線を生成する輝度補正曲線生成処理と、生成した補正曲線を記憶する補正曲線記憶処理と、記憶した補正曲線を使って輝度信号を補正処理して出力する輝度補正処理とを有し、前記輝度補正曲線生成処理で生成する平滑な補正曲線は、指定した特定輝度値を通り、
前記輝度補正処理は、デジタル信号における画像の輝度平均値Ｙ _０が下記の式（３ａ）を満たす場合、画像輝度の輝度値最大値又は輝度値最小値に近い両端部分を圧縮し、画像輝度の中間部分を伸張する輝度補正を行い、また、Ｙ _０が下記の式（３ｂ）を満たす場合、画像輝度の中間部分を圧縮し、画像輝度の両端部分を伸張する輝度補正を行う画像処理方法。

前記の式（３ａ）（３ｂ）におけるＴ _１は閾値を示す。 An image processing method for correcting a luminance signal of a digital image according to display content and performing in an apparatus that processes the image signal,
Uses control point storage processing to store multiple sets of control points, calculation processing to calculate the average brightness of the image, control point selection processing to select control points based on the calculated average brightness value, and the selected control points Then, a luminance correction curve generation process for generating a smooth correction curve using a spline function, a correction curve storage process for storing the generated correction curve, and a luminance signal correction process using the stored correction curve are output. A smooth correction curve generated by the brightness correction curve generation process passes through the specified specific brightness value,
The luminance correction process compresses both end portions near the maximum luminance value or the minimum luminance value of the image luminance when the average luminance value Y ₀ of the image in the digital signal satisfies the following expression (3a), performs luminance correction for expanding the intermediate portion, also, if Y ₀ satisfies the equation (3b) below, compress the middle part of the image brightness, image processing method for performing luminance correction stretching the end portions of the image brightness.

T ₁ in the above formulas (3a) and (3b) represents a threshold value.