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JP2010079064A - Image processing apparatus, display device, program and image processing method - Google Patents

Image processing apparatus, display device, program and image processing method Download PDF

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JP2010079064A
JP2010079064A JP2008248794A JP2008248794A JP2010079064A JP 2010079064 A JP2010079064 A JP 2010079064A JP 2008248794 A JP2008248794 A JP 2008248794A JP 2008248794 A JP2008248794 A JP 2008248794A JP 2010079064 A JP2010079064 A JP 2010079064A
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JP
Japan
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luminance
value
unit
conversion
pixel
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Pending
Application number
JP2008248794A
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Japanese (ja)
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Yasutoyo Takeyama
泰豊 武山
Masahiro Baba
雅裕 馬場
Takeshi Ito
伊藤  剛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus, display device, program and image processing method, efficiently reducing power consumption while restraining lowering of subjective luminance to prevent the degradation of image quality. <P>SOLUTION: A luminance subjective value E, which indicates observer's subjective feeling on what degree the luminance of a pixel as a remarked object drops to as compared with the luminance before conversion, is calculated from a remarked luminance Cre which is the luminance of a pixel as a remarked object from a pixel value of an input image, a peripheral luminance Bre which is the luminance of a pixel corresponding to the periphery of the pixel as the remarked object from the pixel value of the input image and a converted remarked luminance Cta and a converted peripheral luminance Bta which are converted according to the average value of luminance of the input image and a conversion parameter. Pixel value conversion is performed for all pixels of the input image according to the conversion parameter and the average value of luminance to optimize the luminance subjective value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像処理装置、表示装置、プログラムおよび画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing device, a display device, a program, and an image processing method.

近年、有機発光ダイオード(Organic light-emitting diode:OLED)を用いたディスプレイが、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに代わる次世代のディスプレイとして注目されている。このようなOLEDを用いたディスプレイは、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに比べて薄型化が図れることから、携帯電話や携帯音楽プレイヤーなどの小型電子機器の表示装置として利用されつつある。また、OLEDを用いたディスプレイは、プラズマディスプレイと同様に自発光であることから、高いコントラストを得ることができる。   In recent years, a display using an organic light-emitting diode (OLED) has attracted attention as a next-generation display that replaces a liquid crystal display or a plasma display. A display using such an OLED can be made thinner than a liquid crystal display or a plasma display, and is thus being used as a display device for small electronic devices such as a mobile phone and a portable music player. Moreover, since the display using OLED is self-luminous like the plasma display, high contrast can be obtained.

ところで、OLEDを用いたディスプレイは、環境輝度が明るいと、画面の視認性が極めて低下する。OLEDを用いたディスプレイは、このような場合に視認性を高めるために、画面輝度を上げる必要がある。特に、OLEDを用いたディスプレイは、まだ発展途上であるため、発光効率の高い製品を作りにくい。充分な輝度で表示できない場合、視認性の低下などが起こり、主観的な画質が低下してしまう。   By the way, a display using an OLED has a very low visibility of the screen when the environmental brightness is bright. In such a case, a display using an OLED needs to increase screen brightness in order to improve visibility. In particular, since displays using OLEDs are still under development, it is difficult to make products with high luminous efficiency. If the display cannot be performed with sufficient luminance, the visibility is deteriorated and the subjective image quality is deteriorated.

ところが、一般的にOLEDやプラズマディスプレイのような自発光型のディスプレイの消費電力は、画面内に存在する各画素の輝度の総和に比例する。すなわち、このようなディスプレイでは、画面輝度を上げると、消費電力が増加することになる。   However, in general, the power consumption of a self-luminous display such as an OLED or a plasma display is proportional to the sum of the luminance of each pixel present in the screen. That is, in such a display, the power consumption increases when the screen brightness is increased.

そこで、特許文献1においては、消費電力の増加を伴わずに、画面の視認性を高めるようにした技術が開示されている。特許文献1によれば、事前に設定した再配分条件を満たす画素を検出する再配分画素検出部と、再配分対象に検出された画素の階調値の一部を周辺画素に再配分する階調値再配分部とを有し、コントラスト差の拡大を階調値の再配分により実現し、消費電力の増加を伴わないようにしている。より詳細には、特許文献1に記載の「再配分」は、下記に示すようになる。
・輝度を下げられる対象の画素が1個に特定される
・輝度を上げられる対象は、その周辺にある画素
Therefore, Patent Document 1 discloses a technique for improving the visibility of a screen without increasing power consumption. According to Patent Literature 1, a redistribution pixel detection unit that detects pixels that satisfy a preset redistribution condition, and a floor that redistributes some of the gradation values of pixels detected as a redistribution target to surrounding pixels. And a tone value redistribution unit, which realizes enlargement of contrast difference by redistribution of gradation values so as not to increase power consumption. More specifically, the “redistribution” described in Patent Document 1 is as follows.
-The target pixel whose brightness can be reduced is specified as one.-The target whose brightness can be increased is the surrounding pixels.

すなわち、特許文献1によれば、階調値の再配分による輝度の上げ下げの対象画素を特定していることにより、視認性を向上させることは可能となっている。   That is, according to Patent Document 1, it is possible to improve visibility by specifying a target pixel for increasing and decreasing luminance by redistributing gradation values.

特開2008−58859号公報JP 2008-58859 A

しかしながら、特許文献1に開示の技術は、必ずしも観察者の主観的な明るさ(輝度)の低下を抑制するものではないため、これに起因する画質劣化の対策となっていない。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 does not necessarily suppress a decrease in the subjective brightness (luminance) of the observer, and is not a countermeasure against image quality degradation caused by the technique.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、主観的な輝度の低下を抑制して画質劣化を防ぎつつ、効率良く消費電力を低減することができる画像処理装置、表示装置、プログラムおよび画像処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an image processing device, a display device, a program, and a program capable of efficiently reducing power consumption while preventing deterioration in image quality by suppressing subjective decrease in luminance An object is to provide an image processing method.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、入力画像の画素値から注目対象となる画素の輝度である注目輝度を抽出する注目輝度抽出部と、入力画像の画素値から注目対象となる画素の周囲に相当する画素の輝度である周辺輝度を抽出する周辺輝度抽出部と、入力画像の輝度の平均値を算出する平均輝度算出部と、外部から入力される変換パラメータと前記輝度の平均値とに応じて、前記注目輝度および前記周辺輝度をそれぞれ変換して、変換注目輝度および変換周辺輝度を生成する変換輝度生成部と、前記注目輝度と前記周辺輝度と前記変換注目輝度と前記変換周辺輝度とから輝度主観値を算出する輝度主観値算出部と、前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータを判定して出力する輝度主観値判定部と、前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータと前記輝度の平均値とに従って、入力画像の全画素に対して画素値変換を行う画像変換部と、を具備することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image processing apparatus according to the present invention includes an attention luminance extraction unit that extracts attention luminance that is a luminance of a pixel as a target of interest from a pixel value of an input image, and an input image. A peripheral luminance extraction unit that extracts the peripheral luminance that is the luminance of the pixel corresponding to the periphery of the pixel of interest from the pixel value, an average luminance calculation unit that calculates the average luminance of the input image, and an external input A conversion luminance generation unit that converts the attention luminance and the peripheral luminance according to the conversion parameter and the average value of the luminance, respectively, and generates the conversion attention luminance and the conversion peripheral luminance; and the attention luminance and the peripheral luminance A luminance subjective value calculation unit for calculating a luminance subjective value from the converted attention luminance and the converted peripheral luminance, and a luminance subjective value for determining and outputting the conversion parameter that increases the luminance subjective value And an image conversion unit that performs pixel value conversion on all the pixels of the input image according to the conversion parameter that increases the subjective luminance value and the average value of the luminance. To do.

また、本発明の表示装置は、入力画像の画素値変換を行う請求項1ないし5のいずれか一記載の画像処理装置と、前記画像処理装置により画素値変換された画像を表示する画像出力部と、を備えることを特徴とする。   The display device of the present invention performs pixel value conversion of an input image, and an image output unit that displays an image pixel value converted by the image processing device. And.

また、本発明のプログラムは、コンピュータを、入力画像の画素値から注目対象となる画素の輝度である注目輝度を抽出する注目輝度抽出部と、入力画像の画素値から注目対象となる画素の周囲に相当する画素の輝度である周辺輝度を抽出する周辺輝度抽出部と、入力画像の輝度の平均値を算出する平均輝度算出部と、外部から入力される変換パラメータと前記輝度の平均値とに応じて、前記注目輝度および前記周辺輝度をそれぞれ変換して、変換注目輝度および変換周辺輝度を生成する変換輝度生成部と、前記注目輝度と前記周辺輝度と前記変換注目輝度と前記変換周辺輝度とから輝度主観値を算出する輝度主観値算出部と、前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータを判定して出力する輝度主観値判定部と、前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータと前記輝度の平均値とに従って、入力画像の全画素に対して画素値変換を行う画像変換部と、として実行させることを特徴とする。   Further, the program of the present invention includes a computer that extracts a target luminance extraction unit that extracts a target luminance that is a luminance of a target pixel from the pixel value of the input image, and a surrounding area of the target pixel from the pixel value of the input image. A peripheral luminance extracting unit that extracts a peripheral luminance that is a luminance of a pixel corresponding to the above, an average luminance calculating unit that calculates an average value of the luminance of the input image, a conversion parameter that is input from the outside, and an average value of the luminance Accordingly, a conversion luminance generation unit that converts the attention luminance and the peripheral luminance, respectively, to generate a conversion attention luminance and a conversion peripheral luminance, the attention luminance, the peripheral luminance, the conversion attention luminance, and the conversion peripheral luminance, A luminance subjective value calculation unit that calculates a luminance subjective value from the luminance subjective value calculation unit, a luminance subjective value determination unit that determines and outputs the conversion parameter that increases the luminance subjective value, and the luminance subjective value Accordance with the conversion parameter as increases the average value of the luminance, and wherein the to be executed as an image conversion unit for performing pixel value conversion for all the pixels of the input image.

また、本発明の画像処理方法は、画像処理装置で実行される画像処理方法であって、前記画像処理装置は、制御部と記憶部を備え、前記制御部において実行される、注目輝度抽出部が、入力画像の画素値から注目対象となる画素の輝度である注目輝度を抽出するステップと、周辺輝度抽出部が、入力画像の画素値から注目対象となる画素の周囲に相当する画素の輝度である周辺輝度を抽出するステップと、平均輝度算出部が、入力画像の輝度の平均値を算出するステップと、変換輝度生成部が、外部から入力される変換パラメータと前記輝度の平均値とに応じて、前記注目輝度および前記周辺輝度をそれぞれ変換して、変換注目輝度および変換周辺輝度を生成するステップと、輝度主観値算出部が、前記注目輝度と前記周辺輝度と前記変換注目輝度と前記変換周辺輝度とから輝度主観値を算出するステップと、輝度主観値判定部が、前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータを判定して出力するステップと、画像変換部が、前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータと前記輝度の平均値とに従って、入力画像の全画素に対して画素値変換を行うステップと、を含むことを特徴とする。   The image processing method of the present invention is an image processing method executed by an image processing device, and the image processing device includes a control unit and a storage unit, and is executed by the control unit. The step of extracting the target luminance, which is the luminance of the pixel of interest, from the pixel value of the input image, and the peripheral luminance extraction unit determines the luminance of the pixel corresponding to the periphery of the pixel of interest from the pixel value of the input image The step of extracting the peripheral luminance, the step of calculating the average luminance of the input image, the step of calculating the average value of the luminance of the input image, and the conversion luminance generating unit to the conversion parameter and the average value of the luminance input from the outside In response, the step of converting the attention luminance and the peripheral luminance to generate the converted attention luminance and the conversion peripheral luminance, respectively, and the luminance subjective value calculation unit includes the attention luminance, the peripheral luminance, and the conversion note. Calculating a luminance subjective value from the luminance and the converted peripheral luminance, a luminance subjective value determining unit determining and outputting the conversion parameter such that the luminance subjective value is increased, and an image converting unit, Performing a pixel value conversion on all pixels of the input image in accordance with the conversion parameter that increases the subjective luminance value and the average value of the luminance.

本発明によれば、主観的な輝度の低下を抑制して画質劣化を防ぎつつ、効率良く消費電力を低減することができる画像処理装置、表示装置、プログラムおよび画像処理方法を提供することができる、という効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to provide an image processing device, a display device, a program, and an image processing method capable of efficiently reducing power consumption while suppressing deterioration in image quality by suppressing subjective reduction in luminance. , Has the effect.

以下に図面を参照して、本発明にかかる画像処理装置、表示装置、プログラムおよび画像処理方法の実施形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of an image processing device, a display device, a program, and an image processing method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態を図1ないし図7に基づいて説明する。本実施の形態は表示装置として携帯電話や携帯音楽プレイヤーなどの携帯端末を適用した例である。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is an example in which a mobile terminal such as a mobile phone or a mobile music player is applied as a display device.

図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる表示装置100の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、携帯端末200は、入力画像の画素値変換を行う画像処理部101と、画像出力部102とで構成される表示装置100を備えている。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a display device 100 according to the first embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the mobile terminal 200 includes a display device 100 including an image processing unit 101 that performs pixel value conversion of an input image and an image output unit 102.

画像出力部102は、有機発光ダイオード(Organic light-emitting diode:OLED)を用いたディスプレイであり、画像処理部101により画素値変換された画像を表示する。   The image output unit 102 is a display using an organic light-emitting diode (OLED), and displays an image whose pixel value has been converted by the image processing unit 101.

画像処理部101は、ASICやCPU等の処理装置、画像処理部101の動作を制御する所定のプログラムが格納されたROMや当該処理装置のワーク領域となるRAM等の記憶装置を備えており、当該処理装置と記憶装置に格納されたプログラムとの協働により、図2に示すように、注目輝度抽出部2と、周辺輝度抽出部3と、平均輝度算出部4と、変換輝度値生成部5と、輝度主観値算出部6と、第1ループ処理部7と、第2ループ処理部8と、輝度主観値判定部9と、画像変換部10との各機能部を実現するものとする。詳細は、後述する。   The image processing unit 101 includes a processing device such as an ASIC and a CPU, a ROM storing a predetermined program for controlling the operation of the image processing unit 101, and a storage device such as a RAM serving as a work area of the processing device. As shown in FIG. 2, the target luminance extraction unit 2, the peripheral luminance extraction unit 3, the average luminance calculation unit 4, and the converted luminance value generation unit are cooperated with the processing device and the program stored in the storage device. 5, the luminance subjective value calculation unit 6, the first loop processing unit 7, the second loop processing unit 8, the luminance subjective value determination unit 9, and the image conversion unit 10 are realized. . Details will be described later.

本実施の形態の画像処理部101は、「注目対象の画素の輝度はその周辺の画素の輝度に影響を受ける」という、Bartlson-Breneman effect として知られる効果を用いて、輝度を調整するものである。すなわち、本実施の形態においては、注目対象となっている画素の輝度だけではなく、その周囲の画素の輝度も操作する。具体的には、注目対象の画素の輝度、その周辺の画素の輝度、注目対象画素の変化後の輝度、その周辺画素の変化後の輝度、主観的な明るさ、をパラメータとして持つ関係式から、注目対象とその周辺の輝度を適切な変化をさせる、ものである。   The image processing unit 101 of the present embodiment adjusts the luminance using an effect known as the Bartlson-Breneman effect that “the luminance of the pixel of interest is affected by the luminance of the surrounding pixels”. is there. That is, in this embodiment, not only the luminance of the pixel of interest but also the luminance of the surrounding pixels are manipulated. Specifically, from the relational expression having as parameters the luminance of the pixel of interest, the luminance of the surrounding pixels, the luminance after the change of the target pixel, the luminance after the change of the surrounding pixels, and the subjective brightness. The brightness of the target object and its surroundings is appropriately changed.

注目輝度抽出部2は、入力画像の画素値から注目対象となる画素の輝度(以下、注目輝度)を抽出して変換輝度値生成部5に出力する。なお、注目輝度抽出部2は、処理回数ごとに、対象となる画素(注目画素)の位置を隣接した位置に更新する。   The target luminance extraction unit 2 extracts the luminance of the target pixel (hereinafter referred to as target luminance) from the pixel value of the input image and outputs the extracted luminance to the converted luminance value generation unit 5. Note that the target luminance extraction unit 2 updates the position of the target pixel (target pixel) to an adjacent position for each processing count.

周辺輝度抽出部3は、入力画像の画素値から注目対象となる画素の周囲に相当する画素の輝度(以下、周辺輝度)を抽出して変換輝度値生成部5に出力する。なお、周辺輝度抽出部3は、処理回数ごとに、対象となる画素(周辺画素)の位置を隣接した位置に更新する。なお、「周辺輝度」は、本来は観察者と観察対象をとりまく周囲環境の輝度として扱われるが、この技術では周囲の画素の輝度として近似する。   The peripheral luminance extraction unit 3 extracts the luminance of pixels corresponding to the periphery of the pixel of interest (hereinafter referred to as peripheral luminance) from the pixel value of the input image and outputs the extracted luminance to the converted luminance value generation unit 5. The peripheral luminance extraction unit 3 updates the position of the target pixel (peripheral pixel) to an adjacent position for each processing count. The “peripheral luminance” is originally treated as the luminance of the surrounding environment surrounding the observer and the observation target, but is approximated as the luminance of surrounding pixels in this technique.

平均輝度算出部4は、入力画像からヒストグラムを生成して輝度の平均値を算出し、変換輝度生成部5に出力する。   The average luminance calculation unit 4 generates a histogram from the input image, calculates an average luminance value, and outputs the average value to the converted luminance generation unit 5.

変換輝度生成部5は、注目輝度抽出部2から与えられる注目輝度と、周辺輝度抽出部3から与えられる周辺輝度と、平均輝度算出部4で算出した輝度の平均値と、後述する主観輝度判定部9から与えられる制御信号とから、変換注目輝度と変換周辺輝度とを生成して、輝度主観値算出部6に出力する。   The converted luminance generation unit 5 includes the target luminance given from the target luminance extraction unit 2, the peripheral luminance given from the peripheral luminance extraction unit 3, the average value of the luminance calculated by the average luminance calculation unit 4, and the subjective luminance determination described later. From the control signal provided from the unit 9, the converted attention luminance and the converted peripheral luminance are generated and output to the luminance subjective value calculation unit 6.

輝度主観値算出部6は、変換輝度生成部5から与えられる変換注目輝度と変換周辺輝度とから、Bartleson Breneman effectを考慮した注目画素の輝度主観値を算出する。輝度主観値は、注目対象となる画素の輝度が変換前の輝度と比べてどの程度下がったかと観察者が主観的に感じるかを表す。   The luminance subjective value calculation unit 6 calculates the luminance subjective value of the pixel of interest in consideration of the Bartleson Breneman effect from the converted attention luminance and the converted peripheral luminance given from the converted luminance generation unit 5. The subjective luminance value represents how much the observer perceives subjectively how much the luminance of the pixel of interest is lower than the luminance before conversion.

第1ループ処理部7は、注目輝度を全階調で処理したか否かを判定する。第1ループ処理部7は、注目輝度を全階調で処理している場合には、第2ループ処理部8へ処理を移行する。第1ループ処理部7は、注目輝度を全階調で処理していない場合には、注目輝度抽出部2に処理を移行する。   The first loop processing unit 7 determines whether or not the target luminance has been processed in all gradations. The first loop processing unit 7 shifts the processing to the second loop processing unit 8 when the target luminance is processed in all gradations. The first loop processing unit 7 shifts the processing to the target luminance extraction unit 2 when the target luminance is not processed in all gradations.

第2ループ処理部8は、周辺輝度を全階調で処理したか否かを判定する。第2ループ処理部8は、周辺輝度を全階調で処理している場合には、輝度主観値判定部9へと処理を移行する。第2ループ処理部8は、周辺輝度を全階調で処理していない場合には、周辺輝度抽出部3に処理を移行する。   The second loop processing unit 8 determines whether or not the peripheral luminance has been processed with all gradations. The second loop processing unit 8 shifts the processing to the luminance subjective value determination unit 9 when the peripheral luminance is processed with all gradations. The second loop processing unit 8 shifts the processing to the peripheral luminance extracting unit 3 when the peripheral luminance is not processed with all gradations.

輝度主観値判定部9は、輝度主観値算出部6から与えられた輝度主観値の総和を制御信号の候補ごとに保持し、全ての制御信号で処理を終えたか否かを判定する。輝度主観値判定部9は、全ての制御信号での処理が終わっている場合に、全ての制御信号の中で最も輝度主観値の総和が小さいものを出力する。一方、輝度主観値判定部9は、全ての制御信号での処理が終わっていない場合に、次の制御信号候補に制御信号を更新し、変換輝度生成部5に処理を移行する。   The luminance subjective value determination unit 9 holds the sum of the luminance subjective values given from the luminance subjective value calculation unit 6 for each control signal candidate, and determines whether or not the processing has been completed for all the control signals. When the processing with all the control signals is finished, the luminance subjective value determination unit 9 outputs the control signal with the smallest sum of the luminance subjective values among all the control signals. On the other hand, the luminance subjective value determination unit 9 updates the control signal to the next control signal candidate when the processing for all the control signals is not completed, and shifts the processing to the converted luminance generation unit 5.

画像変換部10は、入力画像と輝度主観値判定部9から与えられた制御信号とから出力画像を生成して出力する。   The image conversion unit 10 generates and outputs an output image from the input image and the control signal given from the luminance subjective value determination unit 9.

次に、画像処理部101を構成する各部の処理動作について詳述する。   Next, the processing operation of each part constituting the image processing unit 101 will be described in detail.

まず、注目輝度抽出部2について説明する。図3は、注目輝度抽出部2における処理の流れを示すフローチャートである。図3に示すように、注目輝度抽出部2は、まず、実行回数に応じて入力画像の画素位置を更新する(ステップS1)。これにより、注目輝度抽出部2は、処理回数ごとに、対象となる画素(注目画素)の位置を隣接した位置に更新することができる。次いで、注目輝度抽出部2は、対象となる画素値を輝度値に変換して(ステップS2)、変換輝度生成部5に出力する(ステップS2)。   First, the attention luminance extraction unit 2 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing in the target luminance extraction unit 2. As shown in FIG. 3, the focused luminance extraction unit 2 first updates the pixel position of the input image according to the number of executions (step S1). As a result, the target luminance extraction unit 2 can update the position of the target pixel (target pixel) to an adjacent position for each processing count. Next, the target luminance extraction unit 2 converts the target pixel value into a luminance value (step S2), and outputs the luminance value to the converted luminance generation unit 5 (step S2).

次に、周辺輝度抽出部3について説明する。図4は、周辺輝度抽出部3における処理の流れを示すフローチャートである。図4に示すように、周辺輝度抽出部3は、まず、実行回数に応じて入力画像の画素位置を更新する(ステップS11)。これにより、周辺輝度抽出部3は、処理回数ごとに、対象となる画素(周辺画素)の位置を隣接した位置に更新することができる。次いで、周辺輝度抽出部3は、対象となる画素値を輝度値に変換して(ステップS12)、変換輝度生成部5に出力する(ステップS13)。   Next, the peripheral luminance extraction unit 3 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing in the peripheral luminance extraction unit 3. As shown in FIG. 4, the peripheral luminance extraction unit 3 first updates the pixel position of the input image according to the number of executions (step S11). Accordingly, the peripheral luminance extraction unit 3 can update the position of the target pixel (peripheral pixel) to an adjacent position for each processing count. Next, the peripheral luminance extraction unit 3 converts the target pixel value into a luminance value (step S12), and outputs the luminance value to the converted luminance generation unit 5 (step S13).

次に、平均輝度算出部4について説明する。図5は、平均輝度算出部4における処理の流れを示すフローチャートである。図5に示すように、平均輝度算出部4は、画素位置を初期化した後(ステップS21)、入力画像の所定の画素位置の輝度gの合計を表す“g_sum”に加算し(ステップS22)、ヒストグラムを生成(更新)する(ステップS23)。ステップS22〜S23の処理は画素位置を更新して実行され、全ての画素についてステップS22〜S23の処理を行うと(ステップS24のYes)、輝度gの合計を表す“g_sum”を全画素数で割ることにより輝度gの平均値を算出し(ステップS25)、変換輝度生成部5に出力する(ステップS26)。   Next, the average luminance calculation unit 4 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing in the average luminance calculation unit 4. As shown in FIG. 5, the average luminance calculation unit 4 initializes the pixel position (step S21), and then adds it to “g_sum” representing the sum of the luminance g at a predetermined pixel position of the input image (step S22). Then, a histogram is generated (updated) (step S23). The process of steps S22 to S23 is executed by updating the pixel position. When the process of steps S22 to S23 is performed for all the pixels (Yes in step S24), “g_sum” representing the sum of the luminance g is expressed by the total number of pixels. By dividing, the average value of the luminance g is calculated (step S25) and output to the converted luminance generation unit 5 (step S26).

次に、変換輝度生成部5について説明する。変換輝度生成部5は、基本的には、注目輝度抽出部2から与えられる注目輝度値と、周辺輝度抽出部3から与えられる周辺輝度値と、平均輝度算出部4で算出した輝度の平均値とから、変換注目輝度と変換周辺輝度とを生成して、輝度主観値算出部6に出力する。より詳細には、変換輝度生成部5は、下記に示す式1により、変換注目輝度および変換周辺輝度を算出する。
Next, the converted luminance generation unit 5 will be described. The converted luminance generation unit 5 basically has an attention luminance value given from the attention luminance extraction unit 2, a peripheral luminance value given from the peripheral luminance extraction unit 3, and an average value of luminances calculated by the average luminance calculation unit 4. Then, the converted attention luminance and the converted peripheral luminance are generated and output to the luminance subjective value calculation unit 6. More specifically, the converted luminance generation unit 5 calculates the converted notice luminance and the converted peripheral luminance according to Equation 1 shown below.

ただし、式1においては、dは許容された消費電力によって決まる定数、aveは平均輝度算出部4で算出した輝度の平均値、g(a)は入力された輝度とする。   In Equation 1, d is a constant determined by allowable power consumption, ave is an average value of luminance calculated by the average luminance calculation unit 4, and g (a) is input luminance.

例えば、変換注目輝度f(a)は、注目輝度抽出部2から与えられる注目輝度値をg(a)、制御信号xをrateとして計算される。同様に、変換周辺輝度f(a)は、周辺輝度抽出部3から与えられる周辺輝度値をg(a)、制御信号xをrateとして計算される。   For example, the converted notice brightness f (a) is calculated by using the notice brightness value given from the notice brightness extraction unit 2 as g (a) and the control signal x as rate. Similarly, the converted peripheral luminance f (a) is calculated by using g (a) as the peripheral luminance value given from the peripheral luminance extracting unit 3 and rate as the control signal x.

輝度主観値算出部6は、下記に示す式2により、Bartleson Breneman effectを考慮した注目画素の輝度主観値(変換前の輝度と比べてどの程度が下がったかと観察者が主観的に感じるか)を算出する。この輝度主観値が高くなるように処理することによって、画質劣化を防ぐことができる。
The subjective luminance value calculation unit 6 calculates the subjective luminance value of the pixel of interest in consideration of the Bartleson Breneman effect according to Equation 2 below (how much does the observer subjectively feel how much the luminance is lower than the luminance before conversion)? Is calculated. By performing processing so that the subjective luminance value is increased, image quality deterioration can be prevented.

ただし、Breは周辺輝度値、Creは注目輝度値、Btaは変換周辺輝度値、Ctaは変換注目輝度値である。   However, Bre is a peripheral luminance value, Cre is a focused luminance value, Bta is a converted peripheral luminance value, and Cta is a converted focused luminance value.

式2は、Bodmann Model(H.W.Bodmann,P.Haubner and A.M.Marsden,Proc.CIE 19th Session. CIE Publ. No.50,99(1980))に基づく主観評価実験を行って得たものである。
明るさ知覚=a*(輝度)0.31−(b+c*(周辺輝度)0.31
a,b,cは定数
Expression 2 is obtained by performing a subjective evaluation experiment based on the Bodmann Model (HWBodmann, P. Haubner and AM Marsden, Proc. CIE 19th Session. CIE Publ. No. 50, 99 (1980)).
Brightness perception = a * (luminance) 0.31 − (b + c * (peripheral luminance) 0.31 )
a, b, c are constants

主観評価実験は、具体的には、以下に示すような実験である。図6は、この主観評価実験に用いた画像である。図6における左側の四角パッチ51に対して、図6における右側の四角パッチ52の輝度がどう見えるかを回答するタスクである。図6における左側が変換前、図6における右側が変換後に相当する。主観値は下にあるスライダーバー53で入力する。中央のゼロが「わからない」、右側に行くほど明るく、左側に行くほど暗い。認知限は±0.5以内、許容限は±1.5以内となっている。変換前の注目輝度、変換後の注目輝度、変換前の周辺輝度、変換後の周辺輝度をそれぞれランダムで生成し、タスクを繰り返す。このようにして得られたデータは、下記に示す表1である。この実験の結果を回帰分析することによって得られた近似式が式2である。
Specifically, the subjective evaluation experiment is an experiment as shown below. FIG. 6 is an image used in this subjective evaluation experiment. This is a task to answer how the luminance of the right square patch 52 in FIG. 6 looks with respect to the left square patch 51 in FIG. The left side in FIG. 6 corresponds to before conversion, and the right side in FIG. 6 corresponds to after conversion. The subjective value is input with the slider bar 53 below. The center zero is "I don't know", the brighter it goes to the right and the darker it goes to the left. The recognition limit is within ± 0.5, and the tolerance limit is within ± 1.5. The target luminance before conversion, the target luminance after conversion, the peripheral luminance before conversion, and the peripheral luminance after conversion are randomly generated, and the task is repeated. The data thus obtained is Table 1 shown below. An approximate expression obtained by regression analysis of the result of this experiment is Expression 2.

次に、輝度主観値判定部9について説明する。輝度主観値判定部9は、輝度主観値が最適となるような変換を探索する。すなわち、輝度主観値判定部9は、下記に示す式3により、制御信号xごとの輝度主観値Eの合計を表すE_sumの計算を行い、E_sumが最大となる変換パラメータであるか否かを判定する。
Next, the luminance subjective value determination unit 9 will be described. The luminance subjective value determination unit 9 searches for a conversion that optimizes the luminance subjective value. That is, the luminance subjective value determination unit 9 calculates E_sum that represents the sum of the luminance subjective values E for each control signal x using Equation 3 below, and determines whether or not E_sum is a conversion parameter that maximizes the E_sum. To do.

式3において、iは注目輝度の画素値、jは周辺輝度の画素値、hは画素値によって決まる重みであり、ヒストグラムにおける画素値の画素数と画素値の輝度が乗算された値である。なお、重みhに関しては、明るいものほど誘目性が高いという特性を用いている(田中昭二,井上正之,井上誠喜,中津良平,“誘目性に寄与する物理特徴量を基にした画像注目領域の抽出”,映像情報メディア学会誌,vol52,No6,pp.881-890,(1998))。   In Equation 3, i is a pixel value of the target luminance, j is a pixel value of the peripheral luminance, h is a weight determined by the pixel value, and is a value obtained by multiplying the number of pixels of the pixel value in the histogram by the luminance of the pixel value. The weight h uses the characteristic that the brighter the higher the attractiveness (Shoji Tanaka, Masayuki Inoue, Seiki Inoue, Ryohei Nakatsu, “ “Extraction”, Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, vol52, No6, pp.881-890, (1998)).

図7は、輝度主観値判定部9における処理の流れを示すフローチャートである。図7に示すように、輝度主観値算出部6で算出された輝度主観値Eがこれまで最も大きい輝度主観値E_bestよりも大きい場合には(ステップS31のYes)、E_bestを輝度主観値Eで更新した後(ステップS32)、階調をループしたか否かを判定する(ステップS33)。   FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing in the luminance subjective value determination unit 9. As shown in FIG. 7, when the luminance subjective value E calculated by the luminance subjective value calculation unit 6 is larger than the largest luminance subjective value E_best so far (Yes in step S31), E_best is set as the luminance subjective value E. After the update (step S32), it is determined whether or not the gradation is looped (step S33).

一方、輝度主観値算出部6で算出された輝度主観値Eがこれまで最も大きい輝度主観値E_bestよりも大きくない場合には(ステップS31のNo)、そのままステップS33に進む。   On the other hand, if the luminance subjective value E calculated by the luminance subjective value calculating unit 6 is not larger than the largest luminance subjective value E_best so far (No in step S31), the process proceeds to step S33 as it is.

制御信号xが変換許容値以内でない場合には(ステップS33のNo)、制御信号xにあらかじめ設定された更新幅を加算し、処理を変換輝度生成部5に戻して終了する(ステップS34)。   If the control signal x is not within the allowable conversion value (No in step S33), the preset update width is added to the control signal x, the process is returned to the converted luminance generation unit 5 and the process ends (step S34).

制御信号xが変換許容値以内である場合には(ステップS33のYes)、制御信号xを画像変換部10に出力して処理を終了する(ステップS35)。   If the control signal x is within the allowable conversion value (Yes in step S33), the control signal x is output to the image conversion unit 10 and the process is terminated (step S35).

このようにして輝度主観値判定部9は、制御信号xごとの輝度主観値Eの合計を表すE_sumが最大となる制御信号x(変換パラメータrate)を、画像変換部10へ出力する。   In this way, the luminance subjective value determination unit 9 outputs to the image conversion unit 10 a control signal x (conversion parameter rate) that maximizes E_sum representing the total luminance subjective value E for each control signal x.

また、輝度主観値判定部9は、輝度主観値Eが最適値でないと判定した場合には、再計算のために、変換輝度生成部5の変換パラメータrateを更新する。   Further, when the luminance subjective value determination unit 9 determines that the luminance subjective value E is not the optimum value, the luminance subjective value determination unit 9 updates the conversion parameter rate of the conversion luminance generation unit 5 for recalculation.

次に、画像変換部10について説明する。画像変換部10は、輝度主観値判定部9から入力された制御信号xを変換パラメータrateとし、入力画像の全画素に対して以下の処理を行う。画像変換部10は、画素値を輝度値に変換した値gを用いて、以下に示す式4に従って出力輝度値g′を算出する。
Next, the image conversion unit 10 will be described. The image conversion unit 10 uses the control signal x input from the luminance subjective value determination unit 9 as a conversion parameter rate, and performs the following processing on all pixels of the input image. The image conversion unit 10 uses the value g obtained by converting the pixel value to the luminance value, and calculates the output luminance value g ′ according to the following Expression 4.

ただし、aveは平均輝度算出部4から入力された輝度の平均値であるとする。   However, it is assumed that ave is an average value of luminance input from the average luminance calculation unit 4.

この出力輝度値g′を画素値に変換し、出力画像に書き込む。これらの処理を全画素に対して行って処理を終了する。   This output luminance value g ′ is converted into a pixel value and written to the output image. These processes are performed for all the pixels, and the process ends.

このように本実施の形態によれば、入力画像の画素値から注目対象となる画素の輝度である注目輝度と、入力画像の画素値から注目対象となる画素の周囲に相当する画素の輝度である周辺輝度と、入力画像の輝度の平均値と変換パラメータとに応じて変換された変換注目輝度および変換周辺輝度とから、注目対象となる画素の輝度が変換前の輝度と比べてどの程度が下がったかと観察者が主観的に感じるかを表す輝度主観値を算出し、輝度主観値が最適となるような変換パラメータと輝度の平均値とに従って、入力画像の全画素に対して画素値変換を行う。これにより、注目している対象の輝度はその周囲の輝度に影響を受けるというBartleson Breneman effectを利用して、注目対象となる画素の周囲に相当する画素の輝度の影響によって、観察者の主観的な輝度が高くなるように各画素の輝度調節を行うことができ、注目対象となっている輝度だけではなく、その周囲の輝度を適切な変化をさせることができるので、センサなどの装置を追加することなく、主観的な輝度の低下を抑制できるために画質劣化を防ぎつつ、物理的な輝度は下げられるために効率良く消費電力を低減することができる。   As described above, according to the present embodiment, the target luminance that is the luminance of the target pixel from the pixel value of the input image and the luminance of the pixel corresponding to the periphery of the target pixel from the pixel value of the input image. Based on a certain peripheral luminance, the conversion target luminance converted according to the average value of the luminance of the input image and the conversion parameter, and the conversion peripheral luminance, how much is the luminance of the pixel of interest compared to the luminance before conversion? Calculates the subjective luminance value indicating whether the observer feels subjectively or not, and converts the pixel value for all the pixels of the input image according to the conversion parameter that optimizes the subjective luminance value and the average luminance value. I do. By using the Bartleson Breneman effect that the brightness of the target object is affected by the surrounding brightness, the subject's subjective brightness is affected by the influence of the brightness of the pixels around the target pixel. The brightness of each pixel can be adjusted so as to increase the brightness, and not only the brightness of interest, but also the surrounding brightness can be changed appropriately. Therefore, since it is possible to suppress a subjective decrease in luminance, it is possible to efficiently reduce power consumption because physical luminance is lowered while preventing deterioration of image quality.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態を図8および図9に基づいて説明する。なお、前述した第1の実施の形態と同じ部分は同じ符号で示し説明も省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is also omitted.

図8は、本発明の第2の実施の形態にかかる画像処理部150の機能構成を示すブロック図である。図8に示すように、本実施の形態の画像処理部150は、前述した第1の実施の形態の画像処理部101とは、全階調イテレーションの処理を簡略化した点で異なるものとなっている。   FIG. 8 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image processing unit 150 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the image processing unit 150 according to the present embodiment is different from the image processing unit 101 according to the first embodiment described above in that the processing of all gradation iterations is simplified. ing.

図8に示すように、画像処理部150は、注目輝度抽出部151と、周辺輝度抽出部152と、平均輝度算出部4と、変換輝度値生成部5と、輝度主観値算出部6と、輝度主観値判定部153と、画像変換部154と、を備えている。   As shown in FIG. 8, the image processing unit 150 includes an attention luminance extraction unit 151, a peripheral luminance extraction unit 152, an average luminance calculation unit 4, a converted luminance value generation unit 5, a luminance subjective value calculation unit 6, A luminance subjective value determination unit 153 and an image conversion unit 154 are provided.

注目輝度抽出部151は、入力画像の画素値から注目対象となる画素の輝度(以下、注目輝度)、輝度の分散値を抽出して変換輝度値生成部5に出力する。より詳細には、注目輝度抽出部151は、平均輝度算出部4で算出した輝度の平均値を用い、下記に示す式5により、分散値σを算出する。ただし、式5におけるaは画素値、gは輝度値、aveは平均値、sizeは画像の全画素数である。
The attention luminance extraction unit 151 extracts the luminance of the pixel to be noticed (hereinafter referred to as attention luminance) and the luminance dispersion value from the pixel value of the input image, and outputs them to the converted luminance value generation unit 5. More specifically, the target luminance extraction unit 151 uses the average luminance calculated by the average luminance calculation unit 4 to calculate the variance value σ using Equation 5 shown below. In Equation 5, a is a pixel value, g is a luminance value, ave is an average value, and size is the total number of pixels in the image.

注目輝度抽出部151は、式5により算出した分散値σを平均値に加算したものを注目輝度値として抽出する。すなわち、
注目輝度値=d*平均輝度+e*輝度分散 (d,eは定数)
となる。これは、比較的明るい部分に注目されやすいという特性を重視して簡略化した構成である。なお、定数dは許容される消費電力により決定される。また、注目画素の重みは1なので省略してある。
The notice luminance extraction unit 151 extracts a value obtained by adding the variance value σ calculated by Expression 5 to the average value as the notice luminance value. That is,
Attention luminance value = d * average luminance + e * luminance variance (d and e are constants)
It becomes. This is a simplified configuration with an emphasis on the characteristic that attention is paid to relatively bright parts. The constant d is determined by the allowable power consumption. Since the weight of the target pixel is 1, it is omitted.

周辺輝度抽出部152は、入力画像の画素値から注目対象となる画素の周囲に相当する画素の輝度(以下、周辺輝度)を抽出して変換輝度値生成部5に出力する。周辺輝度抽出部152は、注目輝度抽出部151と同様に式5により分散値σを算出し、式5により算出した分散値σを平均値から減算したものを周辺輝度値として抽出する。すなわち、
周辺輝度=d*平均輝度−e*輝度分散 (d,eは定数)
となる。これは、比較的明るい部分に注目されやすいという特性を重視して簡略化した構成である。なお、定数dは許容される消費電力により決定される。
The peripheral luminance extraction unit 152 extracts the luminance of pixels corresponding to the periphery of the pixel of interest (hereinafter referred to as peripheral luminance) from the pixel value of the input image and outputs the extracted luminance to the converted luminance value generation unit 5. Similar to the target luminance extraction unit 151, the peripheral luminance extraction unit 152 calculates the variance value σ by Expression 5, and extracts a value obtained by subtracting the variance value σ calculated by Expression 5 from the average value as the peripheral luminance value. That is,
Peripheral luminance = d * average luminance−e * luminance variance (d and e are constants)
It becomes. This is a simplified configuration with an emphasis on the characteristic that attention is paid to relatively bright parts. The constant d is determined by the allowable power consumption.

輝度主観値判定部153は、輝度主観値算出部6から与えられた輝度主観値からループ処理判定を行い、変換輝度生成部5に新たな制御信号を出力して処理を繰り返すか、画像変換部154に制御信号を出力する。   The luminance subjective value determination unit 153 performs loop processing determination from the luminance subjective value given from the luminance subjective value calculation unit 6 and outputs a new control signal to the converted luminance generation unit 5 to repeat the processing, or the image conversion unit A control signal is output to 154.

ここで、図9は輝度主観値判定部153における処理の流れを示すフローチャートである。制御信号xは主観輝度判定部が内部に保持しており、xの初期値はゼロであるとする。図9に示すように、まず、輝度主観値算出部6から与えられた輝度主観値Eがあらかじめ設定された輝度主観許容値よりも大きいか否かを評価する(ステップS41)。輝度主観値Eが輝度主観許容値よりも大きい場合は(ステップS41のYes)、制御信号xを画像変換部154に出力して処理を終了する(ステップS42)。   Here, FIG. 9 is a flowchart showing the flow of processing in the luminance subjective value determination unit 153. It is assumed that the control signal x is held internally by the subjective luminance determination unit, and the initial value of x is zero. As shown in FIG. 9, first, it is evaluated whether or not the luminance subjective value E given from the luminance subjective value calculation unit 6 is larger than a preset luminance subjective allowable value (step S41). When the luminance subjective value E is larger than the luminance subjective tolerance value (Yes in step S41), the control signal x is output to the image conversion unit 154, and the process ends (step S42).

一方、輝度主観値Eが輝度主観許容値よりも小さい場合は(ステップS41のNo)、制御信号xがあらかじめ設定された変換許容値よりも小さいかどうかを評価する(ステップS43)。制御信号xが変換許容値よりも大きい場合は(ステップS43のNo)、制御信号xを画像変換部154に出力して処理を終了する(ステップS42)。制御信号xが変換許容値よりも小さい場合は(ステップS43のYes)、制御信号xにあらかじめ設定された更新幅を加算し、処理を変換輝度生成部5に戻して終了する(ステップS44)。   On the other hand, when the luminance subjective value E is smaller than the luminance subjective allowable value (No in step S41), it is evaluated whether or not the control signal x is smaller than a preset conversion allowable value (step S43). If the control signal x is larger than the allowable conversion value (No in step S43), the control signal x is output to the image conversion unit 154, and the process ends (step S42). If the control signal x is smaller than the conversion allowable value (Yes in step S43), the preset update width is added to the control signal x, and the process is returned to the converted luminance generation unit 5 to end (step S44).

画像変換部154は、輝度主観値判定部153から入力された制御信号xと、注目輝度抽出部151から入力された分散値σとから、変換パラメータrateを算出する。変換パラメータrateの算出は、下記に示す式6によって行う。
The image conversion unit 154 calculates a conversion parameter rate from the control signal x input from the luminance subjective value determination unit 153 and the variance value σ input from the target luminance extraction unit 151. Calculation of the conversion parameter rate is performed according to Equation 6 shown below.

画像変換部154は、次に、入力画像の全画素に対して以下の処理を行う。画素値を輝度値に変換した値gを用いて式4に従って出力画素値g′を算出する。このg′を画素値に変換し、出力画像に書き込む。これらの処理を全画素に対して行って処理を終了する。   Next, the image conversion unit 154 performs the following processing on all pixels of the input image. An output pixel value g ′ is calculated according to Equation 4 using a value g obtained by converting the pixel value into a luminance value. This g ′ is converted into a pixel value and written to the output image. These processes are performed for all the pixels, and the process ends.

ここで画像理装置101のハードウェア構成を図10を用いて説明する。   Here, the hardware configuration of the image processing apparatus 101 will be described with reference to FIG.

図10に示すように、画像処理装置1001は、CPU(Central Processing Unit)101、操作部1002、表示部1003、ROM(Read Only Memory)1004、RAM(Random Access Memory)1005、信号入力部1006、記憶部1007を備え、各部はバス1008により接続されている。   As shown in FIG. 10, an image processing apparatus 1001 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, an operation unit 1002, a display unit 1003, a ROM (Read Only Memory) 1004, a RAM (Random Access Memory) 1005, a signal input unit 1006, A storage unit 1007 is provided, and each unit is connected by a bus 1008.

CPU1001は、RAM1005の所定領域を作業領域として、ROM1004に予め記憶された各種制御プログラムとの協働により各種処理を実行し、画像処理装置100を構成する各部の動作を統括的に制御する。また、CPU1001は、ROM1004に予め記憶された所のプログラムとの協働により、図2に示すように、注目輝度抽出部2と、周辺輝度抽出部3と、平均輝度算出部4と、変換輝度値生成部5と、輝度主観値算出部6と、第1ループ処理部7と、第2ループ処理部8と、輝度主観値判定部9と、画像変換部10との各機能部を実現するものとする。   The CPU 1001 uses the predetermined area of the RAM 1005 as a work area, executes various processes in cooperation with various control programs stored in advance in the ROM 1004, and controls the operation of each unit constituting the image processing apparatus 100 in an integrated manner. Further, the CPU 1001 cooperates with a program stored in advance in the ROM 1004, as shown in FIG. 2, the notice luminance extraction unit 2, the peripheral luminance extraction unit 3, the average luminance calculation unit 4, and the converted luminance. The function generation unit 5, the luminance subjective value calculation unit 6, the first loop processing unit 7, the second loop processing unit 8, the luminance subjective value determination unit 9, and the image conversion unit 10 are realized. Shall.

操作部1002は、各種入力キー等を備え、ユーザーから操作入力された情報を入力信号として受け付け、その入力信号をCPU1001に出力する。   The operation unit 1002 includes various input keys and the like, receives information input from the user as an input signal, and outputs the input signal to the CPU 1001.

ROM1003は、画像処理装置100の制御にかかるプログラムや各種設定情報等を書き換え不可能に記憶する。   The ROM 1003 stores a program for controlling the image processing apparatus 100, various setting information, and the like in a non-rewritable manner.

RAM1004は、SDRAM等の記憶手段であって、CPU1001の作業エリアとして機能し、バッファ等の役割を果たす。   The RAM 1004 is a storage unit such as an SDRAM and functions as a work area for the CPU 1001 and serves as a buffer.

信号入力部1005は、画像を電気信号に変換してCPU101に出力するものである。   The signal input unit 1005 converts an image into an electric signal and outputs it to the CPU 101.

記憶部1007は、磁気的又は光学的に記録可能な記憶媒体を有し、入力部1005を介して取得された映像信号や、図示しない通信部やI/F(インターフェース)等を介して外部から入力される映像信号等のデータを記憶する。   The storage unit 1007 has a storage medium that can be magnetically or optically recorded, and externally through a video signal acquired via the input unit 1005, a communication unit (not shown), an I / F (interface), or the like. Data such as an input video signal is stored.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の第1の実施の形態にかかる表示装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the display apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention. 画像処理部の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of an image process part. 注目輝度抽出部における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process in an attention brightness extraction part. 周辺輝度抽出部における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in a periphery luminance extraction part. 平均輝度算出部における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in an average luminance calculation part. 主観評価実験に用いた画像を示す正面図である。It is a front view which shows the image used for the subjective evaluation experiment. 輝度主観値判定部における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process in a luminance subjective value determination part. 本発明の第2の実施の形態にかかる画像処理装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the image processing apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention. 輝度主観値判定部における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process in a luminance subjective value determination part. 本実施形態にかかる画像処理部の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the image process part concerning this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2,151 注目輝度抽出部
3,152 周辺輝度抽出部
4 平均輝度算出部
5 変換輝度生成部
6 輝度主観値算出部
7 第1ループ処理部
8 第2ループ処理部
9,153 輝度主観値判定部
10,154 画像変換部
100 表示装置
101,150 画像処理装置
102 画像出力部
2,151 Attention luminance extraction unit 3,152 Peripheral luminance extraction unit 4 Average luminance calculation unit 5 Conversion luminance generation unit 6 Luminance subjective value calculation unit 7 First loop processing unit 8 Second loop processing unit 9,153 Luminance subjective value determination unit DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,154 Image conversion part 100 Display apparatus 101,150 Image processing apparatus 102 Image output part

Claims (7)

入力画像の画素値から注目対象となる画素の輝度である注目輝度を抽出する注目輝度抽出部と、
入力画像の画素値から注目対象となる画素の周囲に相当する画素の輝度である周辺輝度を抽出する周辺輝度抽出部と、
入力画像の輝度の平均値を算出する平均輝度算出部と、
外部から入力される変換パラメータと前記輝度の平均値とに応じて、前記注目輝度および前記周辺輝度をそれぞれ変換して、変換注目輝度および変換周辺輝度を生成する変換輝度生成部と、
前記注目輝度と前記周辺輝度と前記変換注目輝度と前記変換周辺輝度とから輝度主観値を算出する輝度主観値算出部と、
前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータを判定して出力する輝度主観値判定部と、
前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータと前記輝度の平均値とに従って、入力画像の全画素に対して画素値変換を行う画像変換部と、
を具備することを特徴とする画像処理装置。
A target luminance extraction unit that extracts a target luminance that is a luminance of a target pixel from the pixel value of the input image;
A peripheral luminance extraction unit that extracts a peripheral luminance that is a luminance of a pixel corresponding to the periphery of the pixel of interest from the pixel value of the input image;
An average luminance calculation unit for calculating an average luminance of the input image;
A conversion luminance generation unit that converts the attention luminance and the peripheral luminance according to a conversion parameter input from the outside and the average value of the luminance, respectively, and generates a conversion attention luminance and a conversion peripheral luminance;
A luminance subjective value calculation unit that calculates a luminance subjective value from the attention luminance, the peripheral luminance, the converted attention luminance, and the converted peripheral luminance;
A luminance subjective value determination unit that determines and outputs the conversion parameter such that the luminance subjective value increases;
An image conversion unit that performs pixel value conversion on all pixels of the input image according to the conversion parameter and the average value of the luminance such that the subjective luminance value increases;
An image processing apparatus comprising:
前記注目輝度を全階調で処理していない場合には、前記注目輝度抽出部に処理を移行させる第1ループ処理部を備える、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
A first loop processing unit that shifts the processing to the target luminance extraction unit when the target luminance is not processed in all gradations;
The image processing apparatus according to claim 1.
前記周辺輝度を全階調で処理していない場合には、前記周辺輝度抽出部に処理を移行させる第2ループ処理部を備える、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
A second loop processing unit that shifts the processing to the peripheral luminance extraction unit when the peripheral luminance is not processed in all gradations;
The image processing apparatus according to claim 1.
前記注目輝度抽出部は、輝度の分散値を前記輝度の平均値に加算したものを前記注目輝度値として抽出し、
前記周辺輝度抽出部は、輝度の分散値を前記輝度の平均値から減算したものを前記周辺輝度値として抽出し、
前記画像変換部は、前記輝度の分散値を加味して入力画像の全画素に対して画素値変換を行う、
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
The target luminance extraction unit extracts a value obtained by adding a luminance variance value to the average value of the luminance as the target luminance value,
The peripheral luminance extraction unit extracts a value obtained by subtracting a luminance variance value from the average luminance value as the peripheral luminance value,
The image conversion unit performs pixel value conversion for all pixels of the input image in consideration of the luminance dispersion value.
The image processing apparatus according to claim 1.
入力画像の画素値変換を行う請求項1ないし4のいずれか一記載の画像処理装置と、
前記画像処理装置により画素値変換された画像を表示する画像出力部と、
を備えることを特徴とする表示装置。
An image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, which performs pixel value conversion of an input image;
An image output unit for displaying an image whose pixel value has been converted by the image processing device;
A display device comprising:
コンピュータを、
入力画像の画素値から注目対象となる画素の輝度である注目輝度を抽出する注目輝度抽出部と、
入力画像の画素値から注目対象となる画素の周囲に相当する画素の輝度である周辺輝度を抽出する周辺輝度抽出部と、
入力画像の輝度の平均値を算出する平均輝度算出部と、
外部から入力される変換パラメータと前記輝度の平均値とに応じて、前記注目輝度および前記周辺輝度をそれぞれ変換して、変換注目輝度および変換周辺輝度を生成する変換輝度生成部と、
前記注目輝度と前記周辺輝度と前記変換注目輝度と前記変換周辺輝度とから輝度主観値を算出する輝度主観値算出部と、
前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータを判定して出力する輝度主観値判定部と、
前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータと前記輝度の平均値とに従って、入力画像の全画素に対して画素値変換を行う画像変換部と、
として実行させることを特徴とするプログラム。
Computer
A target luminance extraction unit that extracts a target luminance that is a luminance of a target pixel from the pixel value of the input image;
A peripheral luminance extraction unit that extracts a peripheral luminance that is a luminance of a pixel corresponding to the periphery of the pixel of interest from the pixel value of the input image;
An average luminance calculation unit for calculating an average luminance of the input image;
A conversion luminance generation unit that converts the attention luminance and the peripheral luminance according to a conversion parameter input from the outside and the average value of the luminance, respectively, and generates a conversion attention luminance and a conversion peripheral luminance;
A luminance subjective value calculation unit that calculates a luminance subjective value from the attention luminance, the peripheral luminance, the converted attention luminance, and the converted peripheral luminance;
A luminance subjective value determination unit that determines and outputs the conversion parameter such that the luminance subjective value increases;
An image conversion unit that performs pixel value conversion on all pixels of the input image according to the conversion parameter and the average value of the luminance such that the subjective luminance value increases;
A program characterized by being executed as
画像処理装置で実行される画像処理方法であって、前記画像処理装置は、制御部と記憶部を備え、前記制御部において実行される、
注目輝度抽出部が、入力画像の画素値から注目対象となる画素の輝度である注目輝度を抽出するステップと、
周辺輝度抽出部が、入力画像の画素値から注目対象となる画素の周囲に相当する画素の輝度である周辺輝度を抽出するステップと、
平均輝度算出部が、入力画像の輝度の平均値を算出するステップと、
変換輝度生成部が、外部から入力される変換パラメータと前記輝度の平均値とに応じて、前記注目輝度および前記周辺輝度をそれぞれ変換して、変換注目輝度および変換周辺輝度を生成するステップと、
輝度主観値算出部が、前記注目輝度と前記周辺輝度と前記変換注目輝度と前記変換周辺輝度とから輝度主観値を算出するステップと、
輝度主観値判定部が、前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータを判定して出力するステップと、
画像変換部が、前記輝度主観値が大きくなるような前記変換パラメータと前記輝度の平均値とに従って、入力画像の全画素に対して画素値変換を行うステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
An image processing method executed by an image processing apparatus, wherein the image processing apparatus includes a control unit and a storage unit, and is executed in the control unit.
A step of extracting a target luminance which is a luminance of a pixel to be focused from a pixel value of the input image;
A step of extracting a peripheral luminance that is a luminance of a pixel corresponding to the periphery of the pixel of interest from the pixel value of the input image;
An average luminance calculating unit calculating an average luminance of the input image;
A converted luminance generation unit that converts the attention luminance and the peripheral luminance according to a conversion parameter input from the outside and the average value of the luminance, and generates the converted attention luminance and the converted peripheral luminance;
A luminance subjective value calculation unit calculating a luminance subjective value from the attention luminance, the peripheral luminance, the converted attention luminance, and the converted peripheral luminance;
A luminance subjective value determination unit determining and outputting the conversion parameter such that the luminance subjective value is increased; and
An image conversion unit performing pixel value conversion on all pixels of the input image according to the conversion parameter and the average value of the luminance such that the luminance subjective value is increased;
An image processing method comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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