JP5673032B2 - 画像処理装置、表示装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
<第1実施形態>
[画像処理装置の機能構成]
(動画像とフレーム相関)
[画像処理装置の動作]
(コントラスト調整処理)
(ゲインマップCGN算出処理)
(ゲインマップEGN推定処理)
(ゲインマップMGN生成処理)
[画像処理装置の機能構成]
まず、本実施形態に係る画像処理装置の機能構成について図1に示した機能ブロック図を参照しながら説明する。
Y=0.2126R+0.7152G+0.0722B・・・(1)
処理対象画像が静止画の場合には、以上のように3次元画像毎にコントラストを調整すればよい。しかしながら、動画像の場合には、全フレームに静止画と同一の処理を適用すると1フレーム毎に独立した処理となり、前後のフレーム間の継承情報を持たない。このため、フレーム毎に奥行き情報(ディスパリティ)を抽出し、ディスパリティマップを作成する。抽出した奥行き情報には誤差が含まれるため、本来フレーム間で奥行きに変化がない領域でも、変化があるように誤って抽出されることがある。この結果、フレーム毎にディスパリティマップがはらつき、コントラスト調整ゲインが毎フレームで僅かに変化し、フリッカのような目障りな現象が発生することがある。
次に、図2〜図4のフローチャートを参照して、画像処理装置10が行うコントラスト調整処理について説明する。図2は、本実施形態に係る画像処理装置が実行するコントラスト調整処理のフローチャートである。図3は、図2に示したゲインマップCG算出処理のフローチャートである。図4は、図2に示したゲインマップEG推定処理のフローチャートである。なお、図2〜図4の各ステップの説明に際し、必要に応じて図5〜図16も併せて参照する。
初めに、図2のステップS205において、画像入力部11は、3次元の動画像を入力する。例えば、前述のように第1〜第3データ形式のいずれかにより、3次元の動画像が0フレーム目から順に入力される。また、処理対象のフレーム番号Nは「0」に設定される。
ステップS210において、ゲインマップCGN(計算値)の算出処理が実行される。具体的には、ゲインマップCGN(計算値)の算出処理は、図3の各ステップにより実行される。すなわち、ステップS305において、輝度抽出部12は、Nフレーム目の左眼用画像31L及び右眼用画像31Rから輝度成分をそれぞれ抽出する。ここでは、図5の0フレーム目の左眼用画像31L及び右眼用画像31Rの輝度成分がそれぞれ抽出される。次に、ステップS310において、コントラスト抽出部15は、輝度抽出部12で抽出された左眼用画像31L及び右眼用画像31Rの輝度成分に基づいて、左眼用及び右眼用画像のコントラスト成分をそれぞれ抽出する。
次に、ステップS240において、ゲインマップEGN(推定値)の推定処理が実行される。具体的には、ゲインマップEGN(推定値)の推定処理は、図4の各ステップにより実行される。すなわち、ステップS405において、相関推定部20は、0フレーム目及び1フレーム目の連続する2フレームの画像(図5、図8)を用いて、ブロックマッチング、勾配法等の動き推定技術を用いて、画像中の画素毎に図9に示した動きベクトルを推定する。図10は、0フレーム目と1フレーム目との間の動きベクトルを矢印で可視化した左眼用画像35Lを示す。
フレーム番号Nが周期値の整数倍になると、つまり、ここではフレーム番号Nが5になると、まず、ステップS240のゲインマップEGN(推定値)の推定処理が実行され、その結果、5フレーム目のゲインマップEG5(推定値)が生成される。図13は、5フレーム目の左眼用のゲインマップEG5(推定値)38Lを示す。
11 画像入力部
12 輝度抽出部
13 奥行き情報抽出部
14 空間周波数抽出部
15 コントラスト抽出部
16 ゲイン生成部
17 コントラスト調整部
18 画像処理部
19 画像出力部
20 相関推定部
30 表示装置
Claims (9)
- Mは、0又はリセット周期である周期値の整数倍の少なくともいずれかを含み、
入力された3次元の動画像のMフレーム目の画像の奥行き情報を抽出する奥行き情報抽出部と、
入力された3次元の動画像のMフレーム目の画像の輝度成分を抽出する輝度抽出部と、
前記Mフレーム目の画像の輝度成分に基づいて、Mフレーム目の画像のコントラスト成分を抽出するコントラスト抽出部と、
(N−1)フレーム目及びNフレーム目(N>0)を含む少なくとも2フレーム間の画像の動きの相関値を、動き推定技術を用いて算出する相関推定部と、
前記Mフレーム目の画像のコントラスト成分及び奥行き情報に基づいて、Mフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップCGを算出し、
Nが1でかつMが0である場合、前記算出されたMフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップCGと前記動きの相関値とからNフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップEGを推定し、
Nが2以上である場合、前記算出されたNフレーム目と(N−1)フレーム目との間の動きの相関値を用いて、(N−1)フレーム目のコントラスト調整用ゲインマップEGからNフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップEGを推定し、
Nが前記周期値の整数倍でかつNとMが等しい場合、前記推定したNフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップEGと、前記算出したMフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップCGと、の加算平均処理又は所定の重み付け処理をすることにより、Nフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップMGを生成するゲイン生成部と、
Nが前記周期値の整数倍でないまたはNとMが等しくない場合、推定されたNフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップEGを用いて、Nフレーム目の画像のコントラスト成分を調整し、
Nが前記周期値の整数倍でかつNとMが等しい場合、生成されたNフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップMGを用いて、Nフレーム目の画像のコントラスト成分を調整するコントラスト調整部と、
を備える画像処理装置。 - 前記周期値は、前記入力される動画像の変化に基づいて、可変に設定される請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記周期値は、前記入力される動画像の動きが大きいほど小さい値に設定され、前記入力される動画像の動きが小さいほど大きい値に設定される請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記Mフレーム目の輝度成分に基づいて、前記Mフレーム目の画像の空間周波数成分を抽出する空間周波数抽出部を更に備え、
前記ゲイン生成部は、前記Mフレーム目の画像のコントラスト成分、空間周波数成分及び奥行き情報に基づいて、Mフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップCGを算出する請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記コントラスト調整部は、Nが0かつMが0である場合、前記算出されたコントラスト調整用ゲインマップCGを用いて、Nフレーム目の画像のコントラスト成分を調整する請求項1に記載の画像処理装置。
- 請求項1または5に記載の画像処理装置によりコントラスト成分が調整された各フレームの画像を表示する表示装置。
- Mは、0又はリセット周期である周期値の整数倍の少なくともいずれかを含み、
入力された3次元の動画像のMフレーム目の画像の奥行き情報を抽出する奥行き情報抽出ステップと、
入力された3次元の動画像のMフレーム目の画像の輝度成分を抽出する輝度抽出ステップと、
前記Mフレーム目の画像の輝度成分に基づいて、Mフレーム目の画像のコントラスト成分を抽出するコントラスト抽出ステップと、
(N−1)フレーム目及びNフレーム目(N>0)を含む少なくとも2フレーム間の画像の動きの相関値を、動き推定技術を用いて算出する相関推定ステップと、
前記Mフレーム目の画像のコントラスト成分及び奥行き情報に基づいて、Mフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップCGを算出し、
Nが1でかつMが0である場合、前記算出されたMフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップCGと前記動きの相関値とからNフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップEGを推定し、
Nが2以上である場合、前記算出されたNフレーム目と(N−1)フレーム目との間の動きの相関値を用いて、(N−1)フレーム目のコントラスト調整用ゲインマップEGからNフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップEGを推定し、
Nが前記周期値の整数倍でかつNとMが等しい場合、前記推定したNフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップEGと、前記算出したMフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップCGと、の加算平均処理又は所定の重み付け処理をすることにより、Nフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップMGを生成するゲイン生成ステップと、
Nが前記周期値の整数倍でないまたはNとMが等しくない場合、推定されたNフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップEGを用いて、Nフレーム目の画像のコントラスト成分を調整し、
Nが前記周期値の整数倍でかつNとMが等しい場合、生成されたNフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップMGを用いて、Nフレーム目の画像のコントラスト成分を調整するコントラスト調整ステップと、
を含む画像処理方法。 - Mは、0又はリセット周期である周期値の整数倍の少なくともいずれかを含み、
入力された3次元の動画像のMフレーム目の画像の奥行き情報を抽出する奥行き情報抽出処理と、
入力された3次元の動画像のMフレーム目の画像の輝度成分を抽出する輝度抽出処理と、
前記Mフレーム目の画像の輝度成分に基づいて、Mフレーム目の画像のコントラスト成分を抽出するコントラスト抽出処理と、
(N−1)フレーム目及びNフレーム目(N>0)を含む少なくとも2フレーム間の画像の動きの相関値を、動き推定技術を用いて算出する相関推定処理と、
前記Mフレーム目の画像のコントラスト成分及び奥行き情報に基づいて、Mフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップCGを算出し、
Nが1でかつMが0である場合、前記算出されたMフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップCGと前記動きの相関値とからNフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップEGを推定し、
Nが2以上である場合、前記算出されたNフレーム目と(N−1)フレーム目との間の動きの相関値を用いて、(N−1)フレーム目のコントラスト調整用ゲインマップEGからNフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップEGを推定し、
Nが前記周期値の整数倍でかつNとMが等しい場合、前記推定したNフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップEGと、前記算出したMフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップCGと、の加算平均処理又は所定の重み付け処理をすることにより、Nフレーム目のコントラスト調整用ゲインマップMGを生成するゲイン生成処理と、
Nが前記周期値の整数倍でないまたはNとMが等しくない場合、推定されたNフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップEGを用いて、Nフレーム目の画像のコントラスト成分を調整し、
Nが前記周期値の整数倍でかつNとMが等しい場合、生成されたNフレーム目の画像のコントラスト調整用ゲインマップMGを用いて、Nフレーム目の画像のコントラスト成分を調整するコントラスト調整処理と、
を含む処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - Mは、0又はリセット周期である周期値の整数倍の少なくともいずれかを含み、
入力された3次元の動画像の(N−1)フレーム目及びNフレーム目(N>0)を含む少なくとも2フレーム間の画像の動きの相関値を、動き推定技術を用いて算出する相関推定部と、
Mフレーム目の画像のコントラスト成分及び奥行き情報に基づいて、Mフレーム目の画像のコントラストの調整を行うためのゲインマップCGを算出し、
Nが1でかつMが0の場合、算出されたMフレーム目のゲインマップCGと前記動きの相関値からNフレーム目の画像のコントラストの調整を行うためのゲインマップEGを推定し、
Nが2以上である場合、(N−1)フレーム目の画像の前記ゲインマップEGと、(N−1)フレーム目とNフレーム目との前記動きの相関値とから、Nフレーム目のゲインマップEGを推定し、
Nが前記周期値の整数倍でかつNとMが等しい場合、Nフレーム目の画像の前記ゲインマップEGと、Nフレーム目の前記ゲインマップCGとの加算平均処理又は所定の重み付け処理をすることによりNフレーム目のゲインマップMGを生成するゲイン生成部と、
Nが前記周期値の整数倍でないまたはNとMが等しくない場合、推定されたゲインマップEGを用いて、Nフレーム目の画像のコントラスト成分を調整し、
Nが前記周期値の整数倍でかつNとMが等しい場合、生成されたゲインマップMGを用いて、Nフレーム目の画像のコントラスト成分を調整するコントラスト調整部と、
を備える画像処理装置。
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