特許 7344975 映像表示装置およびプロジェクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-06

(45)【発行日】2023-09-14

(54)【発明の名称】映像表示装置およびプロジェクタ

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/66 20060101AFI20230907BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20230907BHJP

   H04N 9/12 20060101ALI20230907BHJP

   H04N 9/31 20060101ALI20230907BHJP

   G06T 5/00 20060101ALI20230907BHJP

   G09G 5/10 20060101ALI20230907BHJP

   G09G 5/00 20060101ALI20230907BHJP

   G09G 5/02 20060101ALI20230907BHJP

【ＦＩ】

H04N5/66 A

H04N5/74 D

H04N9/12 A

H04N9/31 820

G06T5/00 735

G09G5/10 B

G09G5/00 530A

G09G5/00 550H

G09G5/00 530M

G09G5/00 510H

G09G5/02 B

G09G5/00 510B

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2021551055

(86)(22)【出願日】2019-10-10

(86)【国際出願番号】 JP2019040086

(87)【国際公開番号】W WO2021070342

(87)【国際公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-04-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000005810

【氏名又は名称】マクセル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】青木 浩司

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 満雄

(72)【発明者】

【氏名】古畑 智美

(72)【発明者】

【氏名】矢部 絵梨子

(72)【発明者】

【氏名】加藤 篤

(72)【発明者】

【氏名】岡 尚弥

【審査官】佐野 潤一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０９７７８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－３１１１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０００－５１３９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１３０３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１９８３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１９１８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１３００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０４６９０５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ５／６６

Ｈ０４Ｎ ５／５７

Ｈ０４Ｎ ５／７４

Ｈ０４Ｎ ９／１２

Ｈ０４Ｎ ９／３１

Ｈ０４Ｎ ９／６４

Ｇ０６Ｔ ５／００

Ｇ０９Ｇ ３／００－５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

映像入力部と、
前記映像入力部から入力された映像について第１のレティネックス処理を行う第１のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像について、前記第１のレティネックス処理と方式の異なる第２のレティネックス処理を行う第２のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像の特徴に応じて前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成して補正映像信号を生成可能な映像合成部と、
前記映像合成部の出力映像に基づく映像を表示可能な表示部と、を備え、
前記映像合成部は、前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成する処理において、前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成した映像について、度数分布が多い輝度帯域に対してより多くの出力輝度レベルを割り当てて映像の視認性を向上するように輝度レベルを画素毎に変換する輝度レベル変換処理を行うものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが０％から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変する、
映像表示装置。

【請求項2】

請求項１に記載の映像表示装置において、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記所定のゲインを変更可能である、
映像表示装置。

【請求項3】

請求項１に記載の映像表示装置において、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記表示部には、前記操作入力部を介した操作入力によりユーザーが設定を変更できる設定メニュー画面が表示可能であり、
前記設定メニュー画面では、
前記輝度レベル変換処理のゲインを複数の段階から選択可能であり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変しない第１の状態とするか、前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変する第２の状態とするかを選択可能である、
映像表示装置。

【請求項4】

請求項３に記載の映像表示装置において、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち前記輝度レベル変換処理のゲインを最も小さくする段階が選択されている場合において、前記第１の状態から前記第２の状態へと選択が変更されたときに、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルがいずれの値であっても、前記輝度レベル変換処理のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも増加する、
映像表示装置。

【請求項5】

映像入力部と、
前記映像入力部から入力された映像について第１のレティネックス処理を行う第１のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像について、前記第１のレティネックス処理と方式の異なる第２のレティネックス処理を行う第２のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像の特徴に応じて前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成可能な映像合成部と、
前記映像入力部から入力された映像が有する色空間上のベクトルと同じ方向の色空間上のベクトルに対して、前記映像合成部で生成された補正映像信号における色空間ベクトルの絶対値に基づいて算出する色補正比率を用いた補正を行った出力映像を生成する映像生成部と、
前記映像生成部の出力映像に基づく映像を表示可能な表示部と、を備え、
前記映像合成部は、前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成する処理において、前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成した映像について、度数分布が多い輝度帯域に対してより多くの出力輝度レベルを割り当てて映像の視認性を向上するように輝度レベルを画素毎に変換する輝度レベル変換処理を行うものであり、
前記映像合成部は、前記輝度レベル変換処理のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記映像生成部は、前記色補正比率に第２のゲインを乗じることが可能であり、
前記映像生成部は、前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが０％から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変し、
前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが０％から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変する、
映像表示装置。

【請求項6】

請求項５に記載の映像表示装置において、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記所定のゲインを変更可能である、
映像表示装置。

【請求項7】

請求項５に記載の映像表示装置において、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記表示部には、前記操作入力部を介した操作入力によりユーザーが設定を変更できる設定メニュー画面が表示可能であり、
前記設定メニュー画面では、
前記輝度レベル変換処理のゲインを複数の段階から選択可能であり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変しない第１の状態とするか、前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変する第２の状態とするかを選択可能である、
映像表示装置。

【請求項8】

請求項７に記載の映像表示装置において、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち、前記輝度レベル変換処理のゲインを最も大きくする段階以外の段階が選択されている場合であって、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが前記所定の値を超えている場合に、前記第１の状態から前記第２の状態へと選択が変更されたときに、前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも増加する、
映像表示装置。

【請求項9】

請求項７に記載の映像表示装置において、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち、前記輝度レベル変換処理のゲインを最も大きくする段階が選択されている場合であって、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが前記所定の値より小さい場合に、前記第１の状態から前記第２の状態へと選択が変更されたときに、前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも低下する、
映像表示装置。

【請求項10】

請求項５に記載の映像表示装置において、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが０％から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが第１の値を超えると第１のゲインで飽和するように可変するものであり、
前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが０％から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが第２の値を超えると前記第２のゲインで飽和するように可変するものであり、
平均画素値レベルの前記第２の値は前記第1の値よりも高い値である、
映像表示装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の映像表示装置において、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記第１のゲインを変更可能であるが、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記第１のゲインを変更した場合でも、前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインが飽和する前記第２のゲインは変化しない、
映像表示装置。

【請求項12】

映像入力部と、
前記映像入力部から入力された映像について第１のレティネックス処理を行う第１のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像について、前記第１のレティネックス処理と方式の異なる第２のレティネックス処理を行う第２のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像の特徴に応じて前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成可能な映像合成部と、
前記映像合成部の出力映像に基づく表示映像を投射可能な映像投射部と、を備え、
前記映像合成部は、前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成する処理において、前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成した映像について、度数分布が多い輝度帯域に対してより多くの出力輝度レベルを割り当てて映像の視認性を向上するように輝度レベルを画素毎に変換する輝度レベル変換処理を行うものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが０％から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変する、
プロジェクタ。

【請求項13】

請求項１２に記載のプロジェクタにおいて、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記所定のゲインを変更可能である、
プロジェクタ。

【請求項14】

請求項１２に記載のプロジェクタにおいて、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記映像投射部から投射する表示映像には、前記操作入力部を介した操作入力によりユーザーが設定を変更できる設定メニュー画面が表示可能であり、
前記設定メニュー画面では、
前記輝度レベル変換処理のゲインを複数の段階から選択可能であり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変しない第１の状態とするか、前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変する第２の状態とするかを選択可能である、
プロジェクタ。

【請求項15】

請求項１４に記載のプロジェクタにおいて、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち前記輝度レベル変換処理のゲインを最も小さくする段階が選択されている場合において、前記第１の状態から前記第２の状態へと選択が変更されたときに、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルがいずれの値であっても、前記輝度レベル変換処理のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも増加する、
プロジェクタ。

【請求項16】

映像入力部と、
前記映像入力部から入力された映像について第１のレティネックス処理を行う第１のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像について、前記第１のレティネックス処理と方式の異なる第２のレティネックス処理を行う第２のレティネックス処理部と、
前記映像入力部から入力された映像の特徴に応じて前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成可能な映像合成部と、
前記映像入力部から入力された映像が有する色空間上のベクトルと同じ方向の色空間上のベクトルに対して、前記映像合成部で生成された補正映像信号における色空間ベクトルの絶対値に基づいて算出する色補正比率を用いた補正を行った出力映像を生成する映像生成部と、
前記映像生成部の出力映像に基づく表示映像を投射可能な映像投射部と、を備え、
前記映像合成部は、前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成し補正映像信号を生成する処理において、前記第１のレティネックス処理部が処理した映像と前記第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成した映像について、度数分布が多い輝度帯域に対してより多くの出力輝度レベルを割り当てて映像の視認性を向上するように輝度レベルを画素毎に変換する輝度レベル変換処理を行うものであり、
前記映像合成部は、前記輝度レベル変換処理のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記映像生成部は、前記色補正比率に第２のゲインを乗じることが可能であり、
前記映像生成部は、前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインを、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するものであり、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが０％から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変し、
前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが０％から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが所定の値を超えると所定のゲインで飽和するように可変する、
プロジェクタ。

【請求項17】

請求項１６に記載のプロジェクタにおいて、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記所定のゲインを変更可能である、
プロジェクタ。

【請求項18】

請求項１６に記載のプロジェクタにおいて、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記映像投射部が投射する表示映像には、前記操作入力部を介した操作入力によりユーザーが設定を変更できる設定メニュー画面が表示可能であり、
前記設定メニュー画面では、
前記輝度レベル変換処理のゲインを複数の段階から選択可能であり、
前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変しない第１の状態とするか、前記輝度レベル変換処理のゲインを前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変する第２の状態とするかを選択可能である、
プロジェクタ。

【請求項19】

請求項１８に記載のプロジェクタにおいて、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち、前記輝度レベル変換処理のゲインを最も大きくする段階以外の段階が選択されている場合であって、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが前記所定の値を超えている場合に、前記第１の状態から前記第２の状態へと選択が変更されたときに、前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも増加する、
プロジェクタ。

【請求項20】

請求項１８に記載のプロジェクタにおいて、
前記設定メニュー画面により、前記輝度レベル変換処理のゲインについて前記複数の段階のうち、前記輝度レベル変換処理のゲインを最も大きくする段階が選択されている場合であって、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが前記所定の値より小さい場合に、前記第１の状態から前記第２の状態へと選択が変更されたときに、前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインの変更後の値は、変更前の値よりも低下する、
プロジェクタ。

【請求項21】

請求項１６に記載のプロジェクタにおいて、
前記輝度レベル変換処理のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが０％から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが第１の値を超えると第１のゲインで飽和するように可変するものであり、
前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインは、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが０％から上昇するにつれて増加し、前記映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルが第２の値を超えると前記第２のゲインで飽和するように可変するものであり、
平均画素値レベルの前記第２の値は前記第1の値よりも高い値である、
プロジェクタ。

【請求項22】

請求項２１に記載のプロジェクタにおいて、
ユーザーからの操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記第１のゲインを変更可能であるが、
前記操作入力部を介したユーザーの操作入力に基づいて前記輝度レベル変換処理のゲインが飽和する前記第１のゲインを変更した場合でも、前記色補正比率に乗じる前記第２のゲインが飽和する前記第２のゲインは変化しない、
プロジェクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、映像処理技術に関する。

【背景技術】

【0002】

本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この公報には、Ｍｕｌｔｉ Ｓｃａｌｅ Ｒｅｔｉｎｅｘ処理において、処理対象となる原画像の画素値レベルに応じて、スケールの異なる複数の周辺関数から生成されるぼやけ具合の異なる複数のぼやけ画像からいずれかを画素毎に選択することで、合成ぼやけ画像を作成する。合成ぼやけ画像に対してローパスフィルタを施すことによって、不自然な境界の不連続の発生を防止し、Ｒｅｔｉｎｅｘ処理を行う、と記載されている（要約参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－００４５０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

映像信号中に撮影されている被写体の特性を示すパラメータとして、例えば輝度、色、周波数成分など、様々なパラメータを有しているが、映像のシーンが異なるとそれらの値も異なる。視認性の良好な映像表示を行うためには、映像の特徴に応じて映像のコントラスト補正などの特性を変更して映像補正を行う必要がある。

【0005】

しかし、前記特許文献１のような、ＭＳＲに於いて、複数のスケールを調整してダイナミックレンジ圧縮の高性能化を行う技術では、複数のスケールに対する映像の寄与は考慮されているが、被写体の特徴は考慮されていない。それ故、映像中の被写体の特徴に係わらず、一様な補正となる。

【0006】

また、前記特許文献１のような、ＭＳＲに於いて、複数のスケールを調整してダイナミックレンジ圧縮の高性能化を行う技術では、複数のスケールに対する映像の寄与は考慮されているが、反射の性質の違いに対する映像の寄与は考慮されていない。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の一実施の態様は、例えば、映像入力部と、映像入力部から入力された映像について第１のレティネックス処理を行う第１のレティネックス処理部と、映像入力部から入力された映像について、第１のレティネックス処理と方式の異なる第２のレティネックス処理を行う第２のレティネックス処理部と、映像入力部から入力された映像の特徴に応じて第１のレティネックス処理部が処理した映像と第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成可能な映像合成部と、映像合成部の出力映像に基づく映像を表示可能な表示部と、を備え、映像合成部は、第１のレティネックス処理部が処理した映像と第２のレティネックス処理部が処理した映像とを合成する処理において、度数分布が多い輝度帯域に対してより多くの出力輝度レベルを割り当てて映像の視認性を向上するように輝度レベルを画素毎に変換する輝度レベル変換処理を行うものであり、前記輝度レベル変換処理のゲインを、映像入力部から入力された映像の平均画素値レベルに応じて可変するように構成すればよい。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、より好適に視認性を向上した映像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例1に係る映像表示装置の構成例の図である。

【図2】映像補正部の構成例の図である。

【図3】映像合成部の構成例の図である。

【図4A】第１のレティネックス処理部の特性の一例である。

【図4B】第２のレティネックス処理部の特性の一例である。

【図4C】映像合成制御信号の特性の一例である。

【図5A】映像の輝度ヒストグラムの一例である。

【図5B】映像の入出力特性の一例である。

【図5C】映像の輝度ヒストグラムの一例である。

【図5D】映像の入出力特性の一例である。

【図5E】映像の輝度ヒストグラムの一例である。

【図5F】映像の入出力特性の一例である。

【図6】特徴分析部の動作特性の図である。

【図7】本発明の実施例３に係るレティネックス処理部の構成の一例である。

【図8】反射光検出部の構成の一例である。

【図9A】反射光制御部の構成の一例である。

【図9B】反射光制御部の構成の一例である。

【図10】Ｐｈｏｎｇ反射モデルによる反射光の性質を説明する図である。

【図11A】ガウシアン分布を説明する図である。

【図11B】余弦による輝度分布を説明する図である。

【図11C】余弦のべき乗による輝度分布を説明する図である。

【図12A】映像の輝度値によるスペキュラ補正ゲインを説明する図である。

【図12B】映像の輝度値によるディフューズ補正ゲインを説明する図である。

【図13】本発明の実施例４に係る映像表示装置の構成図の例である。

【図14】映像補正部の構成の一例である。

【図15】出力映像生成部の構成の一例である。

【図16】映像信号レベルの一例である。

【図17】本発明の実施例４に係る映像補正部の構成の一例である。

【図18】本発明の実施例５に係る映像表示装置の構成図の例である。

【図19】映像補正部の構成の一例である。

【図20】映像補正部の構成の一例である。

【図21】本発明の実施例５に係る設定メニュー画面の一例である。

【図22】本発明の実施例５に係る輝度視認性向上利得の制御の一例である。

【図23】本発明の実施例５に係る輝度視認性向上利得の制御の一例である。

【図24】本発明の実施例５に係る輝度視認性向上利得の制御の一例である。

【図25】本発明の実施例５に係る輝度視認性向上利得の制御の一例の説明図である。

【図26】本発明の実施例６に係る色補正比率利得の制御の一例である。

【図27】本発明の実施例６に係る色補正比率利得の制御の一例である。

【図28】本発明の実施例６に係る色補正比率利得の制御の一例である。

【図29】本発明の実施例６に係る色補正比率利得の制御の一例の説明図である。

【図30】本発明の実施例６に係る輝度視認性向上利得の制御と色補正比率利得の制御の一例の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明するが、本発明は必ずしもこれらの実施形態に限定されるものではない。なお、実施形態を説明する各図面において、同一の部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0011】

（実施例１）
本実施例では、光の反射の性質毎に映像を分解して映像補正を行う映像表示装置をプロジェクタ（投射型映像表示装置）の構成にて説明する。なお、以下ではフロントプロジェクタの例で説明するが、その形態は、リヤプロジェクションテレビでもよい。また、パネルの拡大投影を行わず、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの直視平面ディスプレイを用いた表示装置でも構わない。この点については、以降のいずれの実施例でも同様である。

【0012】

図１は、本実施例の映像表示装置の構成図の例である。

【0013】

本映像表示装置は、映像入力信号１０を入力とし、例えば圧縮映像信号のデコーダ、ＩＰ変換、スケーラ等により内部映像信号１２に変換する入力信号処理部１１と、内部映像信号１２を入力とする映像補正部１００と、補正映像信号１３を入力とし、補正映像信号を表示画面の水平・垂直同期信号に基づいて表示制御信号１５を生成するタイミング制御部１４と、映像を表示する光学系装置２００で構成される。

【0014】

光学系装置２００は、スクリーンへ映像を投影するための光線を照射する光源２０３と、表示制御信号１５を入力とし、光源２０３からの光線の階調を画素毎に調整し、投射映像を作成するパネル２０２と、投射映像をスクリーンに拡大投影するためのレンズ２０１で構成される。

【0015】

なお、映像表示装置が、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの直視平面ディスプレイである場合は、光学系装置２００のレンズ２０１は不要である。ユーザーはパネル２０２を直視することとなる。

【0016】

映像補正部１００の構成の一例を図２に示す。第１のレティネックス処理部２０および第２のレティネックス処理部２２は、内部映像信号１２に対してレティネックス理論に基づく映像処理を行い、第１の補正映像信号２１および第２の補正映像信号２３を出力する。

【0017】

ここで、レティネックス（Ｒｅｔｉｎｅｘ）理論とは、色恒常性や明るさ恒常性といった人間の目の視覚特性を示した理論である。この理論によれば、映像から照明光成分を分離し、反射光成分を抽出することができる。

【0018】

それ故、Ｒｅｔｉｎｅｘ理論に基づいた映像補正処理では、暗い室内や明るい逆光下の映像も、該映像中の人物等の被写体を見づらくする原因である照明光成分の影響を取り除き、反射光成分を抽出することで、視認性の高い映像が得られる。このため、人間が見て感じる、自然なダイナミックレンジをデジタル階調でも好適に圧縮できる。

【0019】

Ｒｅｔｉｎｅｘ理論には、照明光成分または反射光成分の推定手法により、多くのモデルが存在する。例えば、下記参考文献１では、ＭｃＣａｎｎ９９、ＰＳＥＵＤＯ、Ｐｏｉｓｓｏｎ、ＱＰのモデルについて比較されている。

【0020】

また、局所的な照明光成分がガウシアン分布に従うと推定し、反射光成分を抽出するＲｅｔｉｎｅｘをＣｅｎｔｅｒ／Ｓｕｒｒｏｕｎｄ（以下、Ｃ／Ｓと記載する） Ｒｅｔｉｎｅｘと呼ぶ。このＲｅｔｉｎｅｘに代表されるモデルには、Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｃａｌｅ Ｒｅｔｉｎｅｘモデル（以下、ＳＳＲ）やＭｕｌｔｉｓｃａｌｅ Ｒｅｔｉｎｅｘモデル（以下、ＭＳＲと呼ぶ）等がある。

【0021】

ＳＳＲは、一つのスケールに対する反射光の輝度成分を映像中から抽出するモデル（例えば、下記参考文献２参照）で、ＳＳＲを拡張し、複数のスケールに対する反射光の輝度成分を映像中から抽出するモデル（例えば、下記参考文献３参照）がＭＳＲである。

【0022】

〔参考文献１〕野里 良裕,他 「適応的階調補正のハードウェア実現におけるＲｅｔｉｎｅｘ理論の比較評価」,信学技報，ＳＩＳ２００５－１６，（２００５）．
〔参考文献２〕Ｄ．Ｊ．Ｊｏｂｓｏｎ ａｎｄ Ｇ．Ａ．Ｗｏｏｄｅｌｌ，Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａ Ｃｅｎｔｅｒ／Ｓｕｒｒｏｕｎｄ Ｒｅｔｉｎｅｘ：Ｐａｒｔ ２．Ｓｕｒｒｏｕｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ，ＮＡＳＡ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｍｅｍｏｒａｎｄｕｍ，１１０１８８，１９９５．
〔参考文献３〕Ｚｉａ－ｕｒ Ｒａｈｍａｎ，Ｄａｎｉｅｌ Ｊ．Ｊｏｂｓｏｎ，ａｎｄ Ｇｌｅｎｎ Ａ．Ｗｏｏｄｅｌｌ，”Ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅ Ｒｅｔｉｎｅｘ Ｆｏｒ Ｃｏｌｏｒ Ｉｍａｇｅ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ”，ＩＣＩＰ’９６
本実施例では、一例として、第１のレティネックス処理部２０は、照明光推定性能に優れるＭｃＣａｎｎ９９モデルを用い、第２のレティネックス処理部２２は、コントラスト補正性能に優れるＭＳＲモデルを用いることとする。特徴分析部２４は、内部映像信号１２の特徴を分析し、映像合成部２６へ第１の映像合成制御信号２９および第２の映像合成制御信号２５を出力する。映像合成部２６では、第１の映像合成制御信号２９および第２の映像合成制御信号２５に基づき、補正映像信号２１および補正映像信号２３を合成して補正映像信号１３を出力する。

【0023】

図３は、映像合成部２６の構成の一例を示している。補正映像信号２１は、利得制御部２７でα倍され、補正映像信号２３は、利得制御部２８で（１－α）倍され、加算部３０で加算処理された後、利得制御部３１でβ倍されて補正映像信号１３が得られる。

【0024】

次に、図１から図３に示した構成の動作の一例を図４Ａ～Ｃ、図５Ａ～Ｆを用いて説明する。

【0025】

まず、本実施例における第１の映像合成制御信号２９による制御について説明する。

【0026】

図４Ａおよび図４Ｂは、横軸が輝度レベル、縦軸がゲインを示しており、それぞれ第１のレティネックス処理部２０、第２のレティネックス処理部２２の輝度レベルに対するゲイン特性の一例を示している。本実施例における、第１のレティネックス処理部２０にＭｃＣａｎｎ９９モデルを用い、第２のレティネックス処理部２２にＭＳＲモデルを用いた場合の一例を示している。図４Ａの例では、ＭｃＣａｎｎ９９モデルによる第１のレティネックス処理部２０は、輝度レベルＬＶ１とＬＶ２の間にゲインのピークｇ１を有している。図４Ｂの例では、ＭＳＲモデルを用いた第２のレティネックス処理部２２はＬＶ２とＬＶ３の間にゲインのピークｇ２を有している。

【0027】

図４Ｃは、第１のレティネックス処理部２０および第２のレティネックス処理部２２の特性が、上述の図４Ａおよび図４Ａの場合の、図２に示した特徴分析部２４から出力する第１の映像合成制御信号２９による合成制御値αの一例を示す図である。構成制御値は、図４Ｃのように、第１のレティネックス処理部２０のゲインが、第２のレティネックス処理部２２のゲインよりも高い輝度レベルでは合成制御値αを小さくし、逆に第１のレティネックス処理部２０のゲインが、第２のレティネックス処理部２２のゲインよりも低い輝度レベルでは合成制御値αを大きくするように制御する。これにより、加算部３０から出力される、第１のレティネックス処理部２０と第２のレティネックス処理部２２の合成出力映像の入出力特性をリニアな特性とする。

【0028】

以上の処理により、照明光推定性能に優れるＭｃＣａｎｎ９９モデルによるレティネックス処理とコントラスト補正性能に優れるＭＳＲモデルによるレティネックス処理の両者の利点を得る合成映像を得ることができる。

【0029】

次に、本実施例における第２の映像合成制御信号２５による制御について説明する。

【0030】

図５Ａおよび図５Ｂは、特徴分析部２４から出力する第２の映像合成制御信号２５の制御の一例を示している。

【0031】

まず、図５Ａは、横軸が映像の輝度レベル、縦軸が１画面中の画素の個数を表しており、各輝度レベルの分布をヒストグラムとしてグラフ化したものである。図５Ａの例において、ヒストグラムｈ１は、輝度レベルＬＶ１からＬＶ３までの範囲の分布が、ＬＶ１以下およびＬＶ３以上の輝度レベルの分布よりも多いことを示している。なお、輝度レベルＬＶ１からＬＶ３までの範囲の分布がフラットな場合は、一点鎖線で示すヒストグラムh0になる。

【0032】

図５Ｂは、横軸が入力映像の輝度レベル、縦軸が出力映像の輝度レベルを表しており、上述した図５Ａの輝度分布がヒストグラムｈ１の場合に、特徴分析部２４から出力される第２の映像合成制御信号２５の一例を示している。これは、利得制御値βにより制御される入出力レベル特性である。図５Ａの輝度分布がヒストグラムh0の場合には図５Ｂの点線で示した特性となり、図５Ａの輝度分布がヒストグラムh1の場合には図５Ｂの実線で示した特性となる。ここで、βは、点線で示すリニアな特性を基準（β＝１）とするものである。当該βを入力レベルに応じて可変することにより、図５Ｂの実線で示すような特性が得られる。図５Ｂの例では、βはLV2では1であるが、LV1では1より小さく、LV3では1より大きい値である。このように、図５Ａのヒストグラムｈ１の場合には、利得制御値βにより、輝度分布が多いＬＶ１からＬＶ３の範囲の入出力特性曲線の傾きが、それ以外の領域の傾きに対して急峻になるよう制御される。このような特性で補正映像信号１３を得ることにより映像中の分布が多い領域に対して、より多くの出力輝度レベルを割り当てることになるので、視認性の良好な映像を得ることができる。

【0033】

図５Ｃから図５Ｆは、輝度分布が図５Ａとは異なる場合の制御の一例を説明する図である。

【0034】

まず、図５ＣはＬＶ２以下の輝度レベルの輝度分布がＬＶ２以上の輝度レベルよりも多い場合のヒストグラムの一例を示している。この場合の利得制御値βの一例を図５Ｄに示している。図５Ｄのように、輝度分布が多いＬＶ２以下の特性曲線の傾きがＬＶ２以上の輝度レベルと比較して急峻になるように制御することで、映像の分布が多い輝度帯域に対して、より多くの出力輝度レベルを割り当てる。これにより、視認性の良好な映像を得ることができる。

【0035】

次に、図５ＥはＬＶ２以上の輝度レベルの輝度分布がＬＶ２以下の輝度レベルよりも多い場合のヒストグラムの一例を示している。この場合の利得制御値βの一例を図５Ｆに示している。図５Ｆのように、輝度分布が多いＬＶ２以上の特性曲線の傾きがＬＶ２以下の輝度レベルと比較して急峻になるように制御することで、映像の分布が多い輝度帯域に対して、より多くの出力輝度レベルを割り当てることになるので、視認性の良好な映像を得ることができる。

【0036】

以上説明した映像合成部２６の一連の制御によって、照明光推定性能に優れるＭｃＣａｎｎ９９モデルによるレティネックス処理とコントラスト補正性能に優れるＭＳＲモデルによるレティネックス処理の両者の利点を得ながら、かつ視認性の良い補正映像が得られる。

【0037】

なお、以上の説明において、レティネックスモデルの組み合わせは上述の例に限ったものではなく、異なる方式のレティネックスデモルの組み合わせでもよい。また、２方式のモデルの組み合わせに限ったものでなく、３つ以上のモデルの組み合わせでもよい。その場合は、図２に示す複数のレティネックス処理部は、並列に並べて各レティネックス処理部の補正映像を合成処理部２６で合成して補正映像信号１３を得るように構成すればよい。

【0038】

（実施例２）
実施例２は、図１の映像表示装置における映像補正部１００の動作が、実施例１と異なる例である。以下に実施例１との相違について説明する。特に説明の無い部分は実施例１と同様であるため、説明を省略する。

【0039】

実施例２の映像補正部１００について、図２を用いて説明する。第１のレティネックス処理部２０および第２のレティネックス処理部２２は、内部映像信号１２に対して、それぞれ異なる方式のレティネックス理論に基づく映像処理を行い、補正映像信号２１および補正映像信号２３を出力する。本実施例では、第１のレティネックス処理部２０よりも第２のレティネックス処理部２２の方がスケールの大きなレティネックス処理を行うものとする。ここで、レティネックス処理のスケールとは、レティネックス処理において参照する画素範囲の大きさである。

【0040】

特徴分析部２４は、内部映像信号１２の特徴を分析し、第１の映像合成制御信号２９および第２の映像合成制御信号２５を映像合成部２６へ出力する。映像合成部２６では、映像合成制御信号２９および映像合成制御信号２５に基づき、補正映像信号２１および補正映像信号２３を合成して補正映像信号１３を出力する。

【0041】

ここで、実施例２の第２の映像合成制御信号２５および利得制御値βは、実施例１と同様であるため、説明を省略する。

【0042】

実施例２の第１の映像合成制御信号２９による利得制御値αは、実施例１と異なるものである。以下にこれを説明する。

【0043】

図６に、実施例２における、特徴分析部２４における第１の映像合成制御信号の出力特性の一例を示す。図６は、横軸が映像の輝度レベル、縦軸が第１の映像合成制御信号２９による合成制御値αの値を示している。図６のように、例えば、輝度レベルが低い場合はαを小さく、高い場合はαを大きくする。このようにαを制御することで合成比率を輝度レベルに応じて可変できる。映像合成部２６によって得る補正映像信号１３において、輝度レベルが小さい場合は、第２のレティネックス処理部２２の割合を大きくできる。また、輝度レベルが大きい場合は、第１のレティネックス処理部２０の割合を大きくできる。つまり、レティネックス処理のスケールが小さい第１のレティネクス処理部２０からは比較的高い周波数成分の反射光成分を多く含むため、輝度が高い映像領域にて合成割合を大きくとることで、映像の精細感を高めることができる。

【0044】

また、レティネックス処理のスケールが大きな第２のレティネクス処理部２２からは比較的低い周波数成分の反射光成分を多く含むため、輝度が低い映像領域にて合成割合を大きくとることで、映像の陰影部分の視認性を高めることができる。なお、図６に示した特性は一例であり、各輝度レベルにおける最大値、最小値や特性の傾きなどは、レティネックス処理の特性に応じて決定すればよい。

【0045】

以上説明した実施例において、映像合成制御信号２９は、映像の輝度レベルに応じて生成する一例を示したが、周波数成分に応じた制御であってもよい。周波数成分に応じて制御をする場合は、例えば、映像信号の領域毎の周波数成分が高い場合には、補正映像信号１３において、スケールサイズの小さいレティネックス処理部から得られる映像信号の割合を大きくし、映像信号の領域毎の周波数成分が低い場合には、補正映像信号１３において、スケールサイズの大きなレティネックス処理部から得られる映像信号の割合を大きくする。さらに、映像の輝度レベルと周波数成分の両者を用いた合成制御を行ってもよく、その場合は、例えば、輝度レベルに応じた上述の制御値と、周波数成分に応じた制御値の加算または積算して正規化した値にて制御を行えばよい。

【0046】

以上説明した本発明の実施例２によれば、異なる複数のレティネックス処理の補正映像をレティネックス処理のスケールに応じて合成することにより、映像の精細感と陰影部分の視認性を両立することが可能となる。

【0047】

（実施例３）
次に、図１に示した映像表示装置における映像補正部１００に異なるレティネックスモデルを用いた場合の実施例について説明する。映像補正部１００の構成は、一例として図２の構成を用いることとするが、これに限ったものではない。図７は、第１のレティネックス処理部２０の構成例であり、内部映像信号１２を入力信号とし、Ｒｅｔｉｎｅｘ理論に基づく映像処理を行うことで、２つの反射光成分１０１と１０２とを検出する反射光検出部１５０と、検出された２つの反射光成分を入力とし、反射光を調整した後、再合成を行うことで補正映像信号１３を出力する反射光制御部１８０で構成される。

【0048】

次に、反射光検出部１５０および反射光制御部１８０について説明する。

【0049】

光の反射は、被写体の性質により、例えば、滑らかな表面で鏡のような鏡面反射をする光（以下、スペキュラと呼ぶ）、ざらざらした表面の細かな凹凸により拡散反射する光（以下、ディフューズと呼ぶ）、そして周囲の環境に対し反射等を繰り返すことで散乱した光である環境光（以下、アンビエントと呼ぶ）等に分類される。

【0050】

例えば、３次元コンピュータグラフィックス分野に於いて、これら３つの光の性質を用いて物体表面の陰影を表現する反射モデルに、Ｐｈｏｎｇ反射モデルがある。Ｐｈｏｎｇ反射モデルによれば、材質は光の反射具合により表現できる。

【0051】

例えば、プラスチック球体にスポットライトを当てた場合、輝度の高い小さな円形のハイライトができる。また、ゴム状の球体ではプラスチックよりハイライトの半径が広がるが、輝度は低くなる。このハイライトの部分がスペキュラである。また、ディフューズやアンビエントも材質に応じて輝度が異なる。

【0052】

図１０は、Ｐｈｏｎｇ反射モデルの例を説明する図である。図は、光源と光源から延びる光線、光線が到達した球体と球体を載せた床、この様子を観測する観測者で構成される。観測は、視点の位置で行われ、実際に目で観測しても、カメラ等の観測機器を使用してもよい。

【0053】

図１０に於いてスペキュラは、光線が球体表面で視線方向に反射した光５０１である。これは、光源が球体表面に映りこんだものであり、図中の円形のハイライト５０４がスペキュラの範囲である。例えば、プラスチックの球体の場合、輝度の高い小さな円形のハイライトができる。また、ゴム状の球体ではプラスチックよりハイライトの半径が広がるが、輝度は低くなる。Ｐｈｏｎｇ反射モデルでは、スペキュラは視線と反射光の余弦のべき乗に従うと仮定している。

【0054】

図１０に於いてディフューズは、光線が球体表面に当たった光５０２が拡散反射する光である。ディフューズの輝度は、光線と球体表面の向き、すなわち光線と法線との余弦で決まるため、球体表面で光が直接当たる部分がディフューズの範囲である。

【0055】

図１０に於いてアンビエントは、影となる部分に回りこんだ光５０３である。これは、周囲で幾度も反射し、散乱した光が環境全体に平均化されて留まったものあるため、直接光が届かない影の部分にも一定の輝度がある。影となる拡散反射する光で、光線と球体表面の向き、光線ベクトルすなわち法線との余弦で明るさが決まる。

【0056】

以上より、Ｐｈｏｎｇ反射モデルは、数式１で表される。

【0057】

【数1】

【0058】

そこで、本実施例による反射光検出部に於ける反射光は、アンビエント、ディフューズ、スペキュラで構成されるとし、映像中のアンビエントは、広いスケールのガウシアンに従い、ディフューズは余弦による輝度分布に従い、スペキュラは余弦のべき乗による輝度分布に従うとする。アンビエントのフィルタをＦａ（ｘ，ｙ）、ディフューズのフィルタをＦｄ（ｘ，ｙ）、スペキュラのフィルタをＦｓ（ｘ，ｙ）とすると、各フィルタは、数式２～数式４となる。

【0059】

【数2】

【0060】

【数3】

【0061】

【数4】

【0062】

また、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃは、それぞれ縦軸を輝度のレベル、横軸を１次元位置座標で表現したアンビエント、ディフューズ、スペキュラの分布を説明する図である。このように、アンビエントのガウシアン分布に比べ、ディフューズ、スペキュラの分布は急峻にレベルが下がることが分かる。

【0063】

ここで、アンビエントのフィルタによる映像Iaは、全体を平均化するため、ほぼアンビエント成分のみとなる。ディフューズのフィルタによる映像Idは、スペキュラの成分はフィルタにより平均化され、ほぼアンビエント成分とディフューズ成分のみとなる。スペキュラのフィルタによる映像Isは、殆ど平均化されないため、アンビエント成分とディフューズ成分とスペキュラ成分すべてが残る。これを数式５に示す。

【0064】

【数5】

【0065】

これを、ＭＳＲと同様に対数空間による反射成分を求めると数式６となる。

【0066】

【数6】

【0067】

また、鏡や金属等のスペキュラは、全反射と考えられるため、余弦のべき乗は無限大となる。このとき、スペキュラによる反射成分は、数式７を用いてもよい。

【0068】

【数7】

【0069】

また、アンビエントは環境全体の平均的な光であるため、ガウシアンフィルタの代わりに平均値フィルタまたは平均輝度を用いてもよい。例えば平均輝度を用いると数式８となる。

【0070】

【数8】

【0071】

また、スペキュラが目立つのは高輝度のハイライトであることが多く、ディフューズは中低輝度の場合が多い。そこで、例えば、数式６のスペキュラＲｓｐｅｃｕｌａｒに対しては、図１２Ａに示すような高輝度領域のゲインを加え、ディフューズＲｄｉｆｆｕｓｅに対しては、図１２Ｂに示すような中低輝度度領域のゲインを加えてもよい。ここで、図１２Ａの入出力曲線をｇ（Ｉ）とすると、入力輝度Ｉが低輝度のときはゲインが０となり、中輝度から徐々にゲインが高くなり、高輝度になるとゲインは１となる。図１２Ｂの入出力曲線は１－ｇ（Ｉ）で、低輝度のときにゲインが１で、中輝度から徐々にゲインが低くなり、高輝度でゲインが０となる。

【0072】

また、ＭＳＲの例と同様、数式６は、加重平均後にゲインと指数関数を加えると準同型フィルタとなる。この準同型フィルタに対し、対数関数および指数関数を、例えばべき乗を用いた関数およびその逆関数で近似してもよい。この場合、関数ｆとすると数式９となる。

【0073】

【数9】

【0074】

以上により、Ｐｈｏｎｇ反射モデルを用いて、反射の性質を考慮した補正が行える。

【0075】

図８および図９を用いて、数式９を説明する。

【0076】

図８は、実施例３による反射光検出部の処理を説明する図である。反射光検出部１５０は、スペキュラフィルタ部１５１、ディフューズフィルタ部１５３と、アンビエントフィルタ部１５５と、関数変換部１５７、１５９、１６１と、スペキュラ検出部１６３と、ディフューズ検出部１６４とで構成される。なお、関数変換部は、対数関数でもよく、べき乗関数で近似してもよい。

【0077】

図９Ａは、実施例１による反射光制御部の処理を説明する図である。反射光制御部１８０は、重みＷ１とＷ２による加重平均で構成してもよく、重みＷ１とＷ２による加重平均と、ゲインＧと、逆関数変換部１８２にて構成してもよい。ただし、逆関数変換部は、関数変換部で用いた関数の逆関数である。また、図９Ｂに示すように、図９Ａの構成に図１２Ａの高輝度域に高いゲインを持つスペキュラ補正ゲイン１８３と図１２Ｂの中低輝度域に高いゲインを持つディフューズ補正ゲイン１８４を加えてもよい。

【0078】

以上の構成によれば、反射光成分を抽出する際に、光の反射の性質毎、すなわちスペキュラ、ディフューズ、アンビエント毎に映像を分解し、それぞれの性質に応じて補正量を変えることで、第１のレティネックス処理部２０から映像中のオブジェクトの材質を考慮した、質感の高い第１の補正映像信号２１を得ることができる。

【0079】

次に、第２のレティネックス処理部２２は、ＭＳＲモデルを用いた映像補正を行うものとする。このとき、上述した第１のレティネックス処理部２０よりもスケールサイズを大きくとった処理を行う。

【0080】

以上のような構成とすることで、第１の補正映像信号２１はオブジェクトの性質を考慮した映像信号となり、第２の補正映像信号２３は映像の比較的大きな面積でのコントラスト補正を行った映像信号となる。これらの補正映像信号に対して、実施例２で説明した映像合成部２６の動作と同様に合成を行う。これにより、映像の輝度レベルが低い領域では、第２の補正映像信号の割合が大きくできるので、コントラスト改善効果を大きくでき、映像の輝度レベルが高い領域ではオブジェクトの性質を考慮した映像補正信号の割合を大きくできるので、補正映像信号１３として映像の輝度レベルの全帯域に渡って視認性の良好な映像を得ることができる。

【0081】

以上説明した本発明の実施例３によれば、上述した実施例２の効果に加えて、より質感の高い出力映像を得ることが可能となる。

【0082】

（実施例４）
本実施例では、光の反射の性質毎に映像を分解して映像補正を行う映像表示装置をプロジェクタの構成にて説明する。なお、以下ではフロントプロジェクタの例で説明するが、その形態は、リヤプロジェクションテレビでもよい。また、パネルの拡大投影を行わず、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの直視平面ディスプレイを用いた表示装置でも構わない。この点については、以降のいずれの実施例でも同様である。

【0083】

図１３は、本実施例の映像表示装置の構成図の例である。

【0084】

本映像表示装置は、映像入力信号１０を入力とし、例えば圧縮映像信号のデコーダ、ＩＰ変換、スケーラ等により内部映像信号６０１に変換する入力信号処理部１１と、内部映像信号６０１を入力とする映像補正部１０００と、出力映像信号６０６を入力とし、補正映像信号を表示画面の水平・垂直同期信号に基づいて表示制御信号１５を生成するタイミング制御部１４と、映像を表示する光学系装置２００で構成される。なお、映像補正部１０００は単に映像処理部と表現してもよい。

【0085】

光学系装置２００は、スクリーンへ映像を投影するための光線を照射する光源２０３と、表示制御信号１５を入力とし、光源２０３からの光線の階調を画素毎に調整し、投射映像を作成するパネル２０２と、投射映像をスクリーンに拡大投影するためのレンズ２０１で構成される。

【0086】

なお、映像表示装置が、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの直視平面ディスプレイである場合は、光学系装置２００のレンズ２０１は不要である。ユーザーはパネル２０２を直視することとなる。

【0087】

映像補正部１０００の構成の一例を図１４に示す。色変換部６０２は、ＲＧＢ形式で入力される内部映像信号６０１を、例えばＹＵＶ形式に変換して内部映像信号６２５を出力する。ここで、内部映像信号６２５の形式は、輝度信号Ｙと色信号に変換できればよく、ＹＵＶ形式に限ったわけではない。第１のレティネックス処理部２０および第２のレティネックス処理部２２は、内部映像信号６２５の輝度信号Ｙに対してレティネックス理論に基づく映像処理を行い、第１の補正映像信号２１および第２の補正映像信号２３を出力する。第１のレティネックス処理部２０および第２のレティネックス処理部２２の動作は、実施例１と同一であるので詳述は省略する。

【0088】

特徴分析部２４は、内部映像信号６２５の特徴を分析し、映像合成部２６へ第１の映像合成制御信号２９および第２の映像合成制御信号２５を出力する。映像合成部２６では、第１の映像合成制御信号２９および第２の映像合成制御信号２５に基づき、補正映像信号２１および補正映像信号２３を合成して補正映像信号１３を出力する。この映像合成部２６の動作は実施例１で説明した一例と同一とし、詳細な説明は省略する。色変換部６０３は、補正映像信号１３の輝度信号Ｙと、内部映像信号６２５の色信号ＵＶを用い、ＲＧＢ形式の補正映像信号６０４に変換して出力する。このとき、補正映像信号１３と内部映像信号６２５との間には、上述の各レティネックス処理部と映像合成部２６の処理構成により映像のタイミング差が生ずる場合があるが、ここではそのタイミング差を補正して補正映像信号６０４に変換する。

【0089】

出力映像生成部６０５は、内部映像信号６０１と、補正映像信号６０４との映像信号レベルの比率に基づき、内部映像信号６０１に補正を加えて、新たな出力映像信号６０６として出力する。図１５に出力映像生成部６０５の構成の一例を示す。絶対値化部６１０は、補正映像信号６０４のＲＧＢ成分より映像レベルの絶対値を算出し、映像レベル信号６２０を出力する。絶対値化部６１１は、内部映像信号６０１のＲＧＢ成分より映像レベルの絶対値を算出し、映像レベル信号６２１を出力する。比率演算器６１２は、前述の映像レベル信号６２０と映像レベル信号６２１の大きさの比率を求め、補正比率信号６２２を出力する。映像補正部６１３は、補正比率信号６２２に基づき内部映像信号６０１を補正して出力映像信号６０６を出力する。具体的には、内部映像信号６０１のＲＧＢ成分に対して、それぞれ補正比率信号６２２を乗算して補正を行う。

【0090】

この具体的な補正の一例を図１６に示す。図１６では、ＲＧＢ色空間において、ＲＧＢ各軸上に映像信号のＲＧＢレベルを示している。上述した内部映像信号６０１のＲＧＢレベルが、（ｒ１、ｇ１、ｂ１）であった場合をＶ１の矢印（実線）で示すベクトルとなる。ここで、ベクトルＶ１は、内部映像信号６０１の複数の色パラメータの比率の情報を有するものである。同様に、補正映像信号６０４のレベルが、（ｒ２、ｇ２、ｂ２）であったとき、Ｖ２の矢印（実線）で示すベクトルとなる。上述した各絶対値化部６１０、６１１では、各ＲＧＢ成分からベクトルの絶対値、つまりベクトルＶ１，Ｖ２の長さを求めて映像レベル信号６２０、６２１とする。比率演算器６１２では、この映像レベルの絶対値より大きさの比率を求め、映像補正部６１３で数式１０に示すように乗算を行う。

【0091】

【数10】

【0092】

このようにして得る出力映像信号６０６は、図１６のＶ３の破線で示すようになる。つまり、Ｖ１と同一方向のベクトルとなり、内部映像信号６０１の複数の色パラメータの比率が維持されるため、内部映像信号６０１の色合いを保持した上で、視認性の良好な映像を得ることが可能となる。

【0093】

当該処理について、以上の説明では、「内部映像信号６０１を補正する」と説明しているが、内部映像信号６０１のＲＧＢレベルのベクトルとその絶対値、および補正映像信号６０４のＲＧＢレベルのベクトルとその絶対値とに基づいて新たな出力映像信号を生成しているともいえる。

【0094】

ここまで説明した出力映像生成部６０５の映像補正処理は、内部映像信号６０１と補正映像信号６０４の各ＲＧＢレベルの絶対値の比率を用いて内部映像信号６０１を補正する一例を述べたが、輝度信号（Ｙ）の比率を用いて内部映像信号６０１を補正することもできる。

【0095】

その場合の映像補正部１０００の構成の一例を図１７に示す。色変換部６０２は、内部映像信号６０１のＲＧＢ形式の信号から内部映像信号６２６を出力する。第１のレティネックス処理部２０、第２のレティネックス処理部２２、特徴分析部２４、映像合成部２６の動作は上述と同様な動作であるため説明は省略する。出力映像生成部６３０における比率演算器６３１は、補正後の輝度信号１３のレベルと内部映像信号６２６の輝度信号レベルとの比率を求め、補正比率信号６３２を出力する。映像補正部６３３は、補正比率信号６３２に基づき内部映像信号６０１を補正して出力映像信号６０８を出力する。具体的には、内部映像信号６０１のＲＧＢ成分に対して、それぞれ補正比率信号６３２を乗算して補正を行う。この構成例においても内部映像信号６０１の色合いを保持した上で、視認性の良好な映像を得ることが可能となる。

【0096】

以上説明した本実施例の映像表示装置によれば、レティネックス処理による映像補正前の映像信号の色に関する情報(色空間上のベクトル情報または複数の色パラメータの比率の情報)と、レティネックス処理による映像補正前後の色空間ベクトルの絶対値または輝度の比率の情報に基づいて新たな映像信号を生成することができる。これにより、レティネックス処理による視認性の向上効果を得つつ、よりレティネックス処理前の色バランスに近い映像信号を生成して表示することが可能となる。

【0097】

（実施例５）
本実施例では、本発明の実施例１～４の映像表示装置に対して、画素毎に行われるレティネックス処理を用いた視認性向上処理の利得を用いて、視認性向上処理を入力映像に対してダイナミックに制御する例を説明する。

【0098】

一般的な画面全体に施すダイナミックコントラスト制御とは異なり、上述の実施例１～４で説明した画素毎のレティネックス処理の視認性向上効果を強調する利得を用いることで、映像のシーンの明るさに連動して画素毎の視認性向上処理の利得をダイナミックに制御することができる。

【0099】

これは、上述の実施例１～４の映像補正部の映像補正処理の後段または前段に単純に画面全体に施すダイナミックコントラスト制御を組み合わせた場合とは効果が異なる。すなわち、画面全体に施すダイナミックコントラスト制御では、画素毎に異なるレティネックス処理の視認性向上効果を画素毎に強調することができないためである。

【0100】

以下、画素毎に行われるレティネックス処理を用いた視認性向上処理の利得を用いて、視認性向上処理を入力映像に対してダイナミックに制御する例の詳細を説明する。

【0101】

図１８は、本発明の実施例５の映像表示装置の構成図の一例を示したものである。本例は、本発明の実施例１～４のうち、本発明の実施例４の映像表示装置をもとに改良した例である。よって、実施例４の映像表示装置と同一の処理部については同一の符号が付してある。実施例４の映像表示装置と同一の処理部については、その構成および処理は、実施例１～４で既に説明した通りであるので、繰り返しの説明は省略する。

【0102】

図１８に示す入力信号処理部１８００では、入力映像全体の平均画素値であるＡＰＬ（Average Picture Level＝平均画素値レベル）情報１８５０を算出する。入力信号処理部１８００は、算出したＡＰＬ情報１８５０を、映像補正部１８１０に伝送する。

【0103】

図１８に示すユーザー設定部１８２０は、ユーザーからの操作入力である操作信号１８２１を受け付け、操作信号１８２１に応じて、後述する設定メニュー画面を表示して各項目のユーザー設定を可能とする。設定メニュー画面の詳細は後述する。

【0104】

次に、図１８の映像補正部１８１０の構成について、図１９および図２０を用いて説明する。

【0105】

映像補正部１８１０の構成は、例えば、実施例４の図１４の構成を改良した図１９の構成を用いればよい。図１９の映像補正部は、図１４の映像補正部と異なり、入力信号処理部１８００からＡＰＬ情報１８５０を取得できるように構成されている。ＡＰＬ情報１８５０の特徴分析部２４は、入力信号処理部１８００から取得したＡＰＬ情報１８５０を用いる処理を行うことができる。

【0106】

また、映像補正部１８１０の構成の別の例としては、例えば、実施例４の図１７の構成を改良した図２０の構成を用いればよい。図２０の映像補正部は、図１７の映像補正部と異なり、入力信号処理部１８００からＡＰＬ情報１８５０を取得できるように構成されている。ＡＰＬ情報１８５０の特徴分析部２４は、入力信号処理部１８００から取得したＡＰＬ情報１８５０を用いる処理を行うことができる。特徴分析部２４は、ＡＰＬ情報１８５０を用いて映像合成制御信号２５を制御し、利得制御部３１が用いる利得制御値βの大小を制御する。上述の各実施例で説明した通り、利得制御値βを制御することにより視認性向上処理強度を制御することができる。

【0107】

したがって、本実施例の映像補正部１８１０は、ＡＰＬ情報１８５０に基づいて、利得制御値βを可変して、視認性向上処理強度を制御することが可能となる。詳細な制御方法については後述する。

【0108】

次に、図２１を用いて、上述の設定メニュー画面について説明する。図２１は、本実施例の映像表示装置が表示する設定メニュー画面の一例である設定メニュー画面２１００を示す図である。

【0109】

設定メニュー画面２１００は、映像表示装置のメニュー画面信号生成部（図示省略）で生成され、補正映像信号１３、出力映像信号６０６、または出力映像信号６０８に替えて出力される。または、設定メニュー画面２１００はこれらの映像信号に重畳して出力されてもよい。

【0110】

設定メニュー画面２１００の例の「Retinex方式選択」２１１０の項目について説明する。「Retinex方式選択」２１１０の項目により、各実施例で説明した第１のレティネックス処理部２０および第２のレティネックス処理部２２の両者のレティネックス処理の使用の要否を選択できる。選択は、リモコンや装置本体の操作ボタンの操作に基づいて生成される操作信号１８２１に応じてカーソル２１１１を移動させることにより行うように構成する。選択項目とその場合の処理について説明する。

【0111】

例えば、「Retinex1 only」の選択項目が選択された場合は、第１のレティネックス処理部２０の処理のみを映像補正部の処理に適用し、第２のレティネックス処理部２２の処理は映像補正部の処理に適用しない。具体的には、合成制御値αを１にしてもよく、第２のレティネックス処理部２２の動作自体をＯＦＦしてもよい。

【0112】

次に、「Retinex2 only」の選択項目が選択された場合は、逆に、第２のレティネックス処理部２２の処理のみを映像補正部の処理に適用し、第１のレティネックス処理部２０の処理は映像補正部の処理に適用しない。具体的には、合成制御値αを０にしてもよく、第１のレティネックス処理部２０の動作自体をＯＦＦしてもよい。「Combining Retinex1 and 2」の選択項目が選択された場合は、上述の実施例で説明したように、第１のレティネックス処理部２０の処理と第２のレティネックス処理部２２の処理とを合成して出力する。

【0113】

「Retinex OFF」の選択項目が選択された場合は、第１のレティネックス処理部２０の処理と第２のレティネックス処理部２２の処理との両者とも映像補正部の処理に適用しない。両者の動作をＯＦＦにしてもよく、映像補正部に入力される映像について、映像補正部をバイパスして出力してもよい。

【0114】

上述の「Retinex方式選択」２１１０の項目では、必ずしも、上述の４つの選択項目をユーザーに提示する必要はなく、例えば、「Combining Retinex1 and 2」の選択項目および「Retinex OFF」の選択項目の２つを提示するだけでもよい。また、「Combining Retinex1 and 2」の選択項目、「Retinex1 only」の選択項目、「Retinex OFF」の選択項目の３つを提示してもよい。すなわち、例示した選択肢のうち少なくとも２項目を提示すればよい。

【0115】

次に、設定メニュー画面２１２０の例の「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目について説明する。当該項目は、図３の利得制御部３１の処理の効果の大小を設定できる。具体的には、スライドバー２１２１の移動に応じて、利得制御値βの変化量の振幅の大小を変更する。本図の例では、スライドバー２１２１はユーザーの選択によってレベル１、レベル２、レベル３、レベル４の４段階のレベルに設定することが可能となっているレベルがレベル１、レベル２、レベル３、レベル４と大きくなるにつれて利得制御値βの変化量の振幅が大きくなるように設定する。詳細な設定は後述する。ここで、図５Ｂ、図５Ｄ、図５Ｆのいずれの特性においても、利得制御値βの変化量の振幅が大きくなれば、視認性向上処理が強くなることとなる。

【0116】

次に、設定メニュー画面２１２０の例の「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目について説明する。これは、本実施例の入力信号処理部１８００が取得したＡＰＬ情報１８５０を用いて、映像補正部１８１０が利得制御値βを可変する機能をＯＮするかＯＦＦするかを選択する項目である。

【0117】

「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目では、リモコンや装置本体の操作ボタンの操作を介して、ユーザーがカーソル２１３１を移動させ、「ON」か「OFF」のいずれかを選択可能とする。「ＯＦＦ」が選択された場合には、映像補正部１８１０は、上述の利得制御値βは、上述の「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目のユーザー選択により大きさを制御することができるが、ＡＰＬ情報１８５０の示すＡＰＬの値に連動して変化しない。「ＯＮ」が選択された場合には、、映像補正部１８１０は、上述の利得制御値βは、ＡＰＬ情報１８５０の示すＡＰＬの値に連動して変化する。

【0118】

また、上述の「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目のユーザー選択毎に、ＡＰＬ情報１８５０に連動する利得制御値βの制御を異ならせることができる。具体的な制御例については後述する。

【0119】

以上説明した通り、図２１に示す設定メニュー画面２１００を用いることにより、映像表示装置の映像補正処理をユーザーの好みや映像表示装置の使用目的または使用環境にあわせてユーザーが調整することが可能である。これにより、より使い勝手のよい映像表示装置が提供できる。

【0120】

次に、図２２～２５を用いて、図２１に示す設定メニュー画面２１００における「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態と、「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目についてのユーザー選択状態と、ＡＰＬ情報１８５０に格納される入力映像のＡＰＬと、視認性向上を強調するゲインである利得制御値βとの設定の関係の一例を説明する。

【0121】

図２２は、図２１に示す設定メニュー画面２１００の「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目において「映像適応型視認性向上処理」の「ＯＦＦ」が選択された状態の、輝度視認性向上利得である利得制御値βの設定制御の一例を示している。

【0122】

図２２の表において縦に並ぶ行には「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１（Lv.1）、レベル２（Lv.2）、レベル３（Lv.3）、レベル４（Lv.4）まで示されている。なお、図２２から図３０の各図において、単にLv.1、Lv.2、Lv.3、またはLv.4と表記した場合には、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目においてユーザーが選択したレベルを示すものとする。

【0123】

また、当該Lv.1、Lv.2、Lv.3、またはLv.4の表記の後に、（ＯＮ）と表記されているものは、図２１に示す設定メニュー画面２１００の「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目において「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＮ」であることを示すものとする。同様に、当該Lv.1、Lv.2、Lv.3、またはLv.4の表記の後に、（ＯＦＦ）と表記されているものは、図２１に示す設定メニュー画面２１００の「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目において「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＦＦ」であることを示すものとする。本図以降の図でも同様である。

【0124】

また、図２２の表において横に並ぶ列にはＡＰＬ情報１８５０の示すＡＰＬの値がパーセンテージ表記で示されている。

【0125】

ここで、図２２においては、輝度視認性向上利得βの制御の特性をより一般化して説明するために、最大利得を１００とし最小利得を０として正規化して表中に表記している。例えば、正規化されて０の値を取る最小利得の実際の倍率は１．０と設定してもよい。最大利得の実際の倍率は設計思想に依存するため、映像表示装置において好適な倍率に設定すればよい。正規化された値のうち０～１００までの値は、線形に正規化した値と考えてもよいし、対数曲線等を用いて正規化した値と考えてもよい。

【0126】

図２２の例では、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１、レベル２、レベル３、レベル４と大きくなるにつれて、輝度視認性向上利得βが大きくなるように設定する。これにより、輝度視認性向上処理の効果をユーザーの好みに応じて選択することが可能となる。

【0127】

しかしながら、図２１に示す設定メニュー画面２１００の「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目において「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＦＦ」であるため、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１、レベル２、レベル３、レベル４の各状態において、輝度視認性向上利得βはＡＰＬの値に対して固定である。

【0128】

例えば、図２２の例では、輝度視認性向上利得βはユーザー選択状態がレベル１のときは０（最小利得）に固定である。輝度視認性向上利得βはユーザー選択状態がレベル２のときは１３に固定である。輝度視認性向上利得βはユーザー選択状態がレベル３のときは５７に固定である。輝度視認性向上利得βはユーザー選択状態がレベル４のときは１００（最大利得）に固定である。すなわち、図２２の例では、輝度視認性向上利得βはＡＰＬの値に対して連動して変化することはない。

【0129】

次に、図２３を用いて、図２１に示す設定メニュー画面２１００の「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目において「映像適応型視認性向上処理」の「ＯＮ」が選択された状態の、輝度視認性向上利得βの設定制御の一例を示している。図２３の表中の各値の定義は図２２と同様であるため、説明を省略する。図２３の例では、図２２と異なり、輝度視認性向上利得βはＡＰＬの値に対して連動して変化する。図２３の例では、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１、レベル２、レベル３、レベル４のいずれの状態においても、ＡＰＬが０％から所定の値（例えば３０％）までは、輝度視認性向上利得βが増加するように設定されている。

【0130】

また、ユーザー選択状態がレベル１、レベル２、レベル３、レベル４のいずれの状態においても、ＡＰＬが所定の値（例えば３０％）を超えると、輝度視認性向上利得βは飽和するように設定されている。飽和時の輝度視認性向上利得βの値は、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態のレベルに応じて大きくなるように設定されている。

【0131】

すなわち、図２３の例では、輝度視認性向上利得βの最大効果をユーザーの好みで設定可能としつつ、ＡＰＬが低いシーンでは、輝度視認性向上利得βをＡＰＬに連動させて可変することができる。当該制御例では、図３に示す利得制御部３１の画素単位の利得を制御することができ、輝度視認性向上効果を好適に可変することができる。画面全体に施すコントラスト調整では当該制御例を同様の効果を得ることはできない。

【0132】

次に、図２２の輝度視認性向上利得βの制御例と、図２３の輝度視認性向上利得βの制御例の両者を、図２４のグラフに示す。輝度視認性向上利得βの設定制御の特徴は図２２および図２３の説明で説明した通りであるので、再度の説明は省略する。

【0133】

次に、図２４に示される輝度視認性向上利得βの設定制御のうち、さらに特徴的な例について図２５を用いて説明する。図２５は、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１であるときの、「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目において「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＦＦ」の輝度視認性向上利得βの設定例と、「ＯＮ」の輝度視認性向上利得βの設定例を比較したものである。図２５の例では、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態が最小選択レベルのレベル１のままであっても、「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目において「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」へ切り替わったときに、いずれのＡＰＬでも輝度視認性向上利得βが大きくなるように制御する。これにより、ユーザーは、表示映像を目視することにより「映像適応型視認性向上処理」の効果を確認することができ、好適である。

【0134】

以上説明した本発明の実施例５の映像表示装置によれば、画素毎に行われるレティネックス処理を用いた視認性向上処理の利得を用いて、視認性向上処理をダイナミックに制御することが可能となる。

【0135】

（実施例６）
本実施例は、本発明の実施例５の映像表示装置において、画素毎に行われるレティネックス処理を用いた視認性向上処理の利得を用いて、視認性向上処理を入力映像に対してダイナミックに制御する場合に、実施例４で説明した色補正比率も入力映像に対してダイナミックに制御する例である。

【0136】

具体的には、本発明の実施例５の映像表示装置に対して、色補正比率に利得を乗じて入力映像に対してダイナミックに制御する機能を追加するものである。

【0137】

本発明の実施例６の映像表示装置は、実施例５の映像表示装置をもとに改良した例である。よって、実施例６の映像表示装置の構成例も、実施例５の映像表示装置の構成例である図１８を用いて説明するものとする。以下、図１８に記載される構成のうち、実施例５と異なる処理を行う部分について説明するものとし、実施例５と共通の処理を行う部分については、繰り返しの説明は省略する。

【0138】

本発明の実施例６の映像表示装置では、実施例５の映像表示装置と同様に、図２１に示す設定メニュー画面２１００における「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態と、「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目についてのユーザー選択状態と、ＡＰＬ情報１８５０に格納される入力映像のＡＰＬの関係に基づいて、視認性向上を強調するゲインである輝度視認性向上利得βを設定する。

【0139】

これに加えて、本発明の実施例６の映像表示装置では、図２１に示す設定メニュー画面２１００における「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態と、「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目についてのユーザー選択状態と、ＡＰＬ情報１８５０に格納される入力映像のＡＰＬの関係に基づいて、実施例４で説明した色補正比率に乗じる利得の値を設定する。本実施例では、当該利得を色補正比率利得と称する。

【0140】

ここで、実施例４で説明した色補正比率の値とは、具体的には、図１５の色補正比率６２２または、図１７の色補正比率６３２である。実施例６において、映像補正部１８１０の構成として図１９の構成例を採用する場合は、上述の色補正比率６２２の値を以下に説明する色補正比率の利得設定制御（ゲイン設定制御）に用いる。実施例６において、映像補正部１８１０の構成として図２０の構成例を採用する場合は、上述の色補正比率６３２の値を以下に説明する色補正比率の利得設定制御（ゲイン設定制御）に用いる。

【0141】

これらの色補正比率パラメータは、レティネックス処理後の色バランスを、レティネックス処理前の色バランスに近づけるためのパラメータである。具体的には、レティネックス処理の強度が強くなると、彩度が失われる方向に色バランスが変化する傾向があるが、これらの色補正比率により当該色バランスを彩度が上がる方向に修正することができる。

【0142】

図２６～図３０を用いて、図２１に示す設定メニュー画面２１００における「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態と、「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目についてのユーザー選択状態と、ＡＰＬ情報１８５０に格納される入力映像のＡＰＬと、色補正比率利得の値の設定の関係の一例を説明する。

【0143】

図２６は、図２１に示す設定メニュー画面２１００の「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目において「映像適応型視認性向上処理」の「ＯＦＦ」が選択された状態の、色補正比率利得の値の設定制御の一例を示している。

【0144】

図２６の表において縦に並ぶ行には、図２２同様に「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１（Lv.1）、レベル２（Lv.2）、レベル３（Lv.3）、レベル４（Lv.4）まで示されている。また、図２６の表において横に並ぶ列には、図２２同様に、ＡＰＬ情報１８５０の示すＡＰＬの値がパーセンテージ表記で示されている。

【0145】

ここで、図２６においては、色補正比率利得の値の制御の特性をより一般化して説明するために、最大色補正比率利得を１００とし最小色補正比率利得を０として正規化して表中に表記している。例えば、正規化されて１００の値を取る最大色補正比率利得の実際の倍率は１．０と設定してもよい。例えば、正規化されて０の値を取る最小色補正比率利得の実際の倍率は０や０．５などと設定してもよい。正規化された値のうち０～１００までの値は、線形に正規化した値と考えてもよいし、対数曲線等を用いて正規化した値と考えてもよい。

【0146】

図２６の例では、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１、レベル２、レベル３、レベル４と大きくなるにつれて、色補正比率利得が大きくなるように設定する。ここで、実施例６の図２６の制御は、図２２に示した視認性向上を強調するゲインである輝度視認性向上利得βの制御に加えて行われるものである。すると、図２２に示す輝度視認性向上利得βの制御により輝度視認性向上処理の効果をユーザーの好みに応じて選択された場合に、図２６の色補正比率利得の制御により、その輝度視認性向上処理の効果に応じた色バランスの修正を行うことができる。

【0147】

しかしながら、図２１に示す設定メニュー画面２１００の「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目において「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＦＦ」であるため、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１、レベル２、レベル３、レベル４の各状態において、色補正比率利得はＡＰＬの値に対して固定である。

【0148】

例えば、図２６の例では、色補正比率利得はユーザー選択状態がレベル１のときは０（最小色補正比率）に固定である。色補正比率利得はユーザー選択状態がレベル２のときは３８に固定である。色補正比率利得はユーザー選択状態がレベル３のときは６９に固定である。色補正比率利得はユーザー選択状態がレベル４のときは１００（最大色補正比率利得）に固定である。すなわち、図２６の例では、色補正比率利得はＡＰＬの値に対して連動して変化することはない。

【0149】

次に、図２７を用いて、図２１に示す設定メニュー画面２１００の「映像適応型視認性向上処理」２１３０の項目において「映像適応型視認性向上処理」の「ＯＮ」が選択された状態の、色補正比率利得の設定制御の一例を示している。図２７の表中の各値の定義は図２６と同様であるため、説明を省略する。図２７の例では、図２６と異なり、色補正比率利得はＡＰＬの値に対して連動して変化する。図２７の例では、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１、レベル２、レベル３、レベル４のいずれの状態においても、ＡＰＬが０％から所定の値（例えば６０％）までは色補正比率利得が増加するように設定されている。

【0150】

また、ユーザー選択状態がレベル１、レベル２、レベル３、レベル４のいずれの状態においても、ＡＰＬが所定の値（例えば６０％）を超えると、色補正比率利得は飽和するように設定されている。図２７において、飽和時の色補正比率利得の値は、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態のレベルに応じて変わることなく共通に設定されている。このように設定する理由とその効果については後述する。

【0151】

ここで、実施例６の図２７の制御は、図２３に示した視認性向上を強調するゲインである輝度視認性向上利得βの制御に加えて行われるものである。すると、図２３に示す輝度視認性向上利得βの制御により輝度視認性向上処理の効果がＡＰＬに連動して可変する場合に、図２７の色補正比率利得の制御によりＡＰＬに連動して可変する輝度視認性向上処理の効果に対して好適な色バランスの修正を行うことができる。

【0152】

すなわち、図２７の制御例では、色補正比率６２２または色補正比率６３２に色補正比率利得を乗じることにより、図１９の出力映像生成部６０５や、図２０の映像補正部６３３の色補正を画素単位で制御することができ、色補正効果を好適に可変することができる。画面全体に施す色補正調整では当該制御例を同様の効果を得ることはできない。

【0153】

次に、図２６の色補正比率利得の制御例と、図２７の色補正比率利得の制御例の両者を、図２８のグラフに示す。色補正比率利得の設定制御の特徴は図２６および図２７の説明で説明した通りであるので、再度の説明は省略する。

【0154】

次に、図２８に示される色補正比率利得の設定制御による効果について図２９を用いて説明する。図２９は、図２８に補足説明用の矢印群２９１０と、補足説明用の矢印群２９２０を加えたものである。

【0155】

まず、ＡＰＬが比較的高い映像（以下「高ＡＰＬ映像」と称する。）に対する色補正比率利得の設定制御について説明する。図２９に示される色補正比率利得の設定制御において、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１、レベル２、レベル３の場合（すなわち、視認性向上処理強度が最大のレベル４以外の場合）については、「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化したとき、高ＡＰＬ映像では、矢印群２９１０のように色補正比率利得が上昇する。

【0156】

図２９の例では、ＡＰＬが６０％以上では、レベル１、レベル２、レベル３のいずれのレベルにおいても最大色補正比率利得まで上昇する。当該最大色補正比率利得は「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＦＦ」における、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル４である場合と同じ値である。このように制御する理由は以下の通りである。

【0157】

すなわち、上述の通り、そもそも色補正比率は、レティネックス処理の強度が強くなったときに失われた彩度を修正する色補正のためのものであるので、レティネックス処理の強度が強くなる状態ではできる限り大きい色補正比率利得とした方がよい。一方で、レティネックス処理の強度が強くない条件下かつＡＰＬが比較的低い映像（以下「低ＡＰＬ映像」と称する。）において色補正比率を高めると、必要以上に彩度が大きくなったり、黒映像に色ノイズが生じたり、グレー映像において不要な有彩色が強調されるというデメリットを生じる可能性があった。

【0158】

したがって、「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＦＦ」の場合は、低ＡＰＬの映像において色補正比率利得を高めることのデメリットを最小限にしながら、高ＡＰＬの映像において「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてユーザーが選択したレベルに対応する視認性向上処理の効果に対する色補正効果を得るために、色補正比率利得を最大色補正比率利得ではなく中間的な値に設定する必要があった。これが、「映像適応型視認性向上処理」がない場合における、色補正比率利得を用いた色補正のメリットを最大限に得られない課題となっていた。

【0159】

これに対し、本実施例に係る図２９の制御例では、「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＮ」の場合は、ＡＰＬ応じて色補正比率利得を可変できるので、当該課題は解消し、高ＡＰＬの映像において「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてユーザーが選択したレベルに関わらず最大色補正比率利得を用いることが可能となり、色補正比率利得を用いた色補正のメリットを最大限に得ることができるようになっている。

【0160】

次に、低ＡＰＬ映像に対する色補正比率利得の設定制御について説明する。図２９に示される色補正比率利得の設定制御において、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル２、レベル３、レベル４の場合については、「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変化したとき、低ＡＰＬ映像では、矢印群２９２０のように色補正比率利得が低下する。特に、視認性向上処理強度が最大のレベル４が選択されている場合は低下が最も大きい。図２９の例では、ＡＰＬが６０％より低いときは、レベル２、レベル３、レベル４のいずれのレベルにおいても、「ＯＦＦ」の状態よりも色補正比率利得が低くなる。図２９の例では、いずれのレベルにおいてもＡＰＬが０％のときに最小色補正比率利得まで低下する。当該最大色補正比率利得は「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＦＦ」における、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１である場合と同じ値である。このように制御する理由は以下の通りである。

【0161】

すなわち、図２９の制御を行うときに、図２３に示す輝度視認性向上利得βの制御も行われているので、低ＡＰＬの映像に対しては、輝度視認性向上利得βの制御による輝度視認性向処理におけるレティネックス処理の強度が低くなっている。よって、低ＡＰＬの映像に対して、色補正比率利得を高く維持する必要がない。

【0162】

また、上述の通り、レティネックス処理の強度が強くない条件下かつ低ＡＰＬ映像において色補正比率利得を高めると、必要以上に彩度が大きくなったり、黒映像に色ノイズが生じたり、グレー映像において不要な有彩色が強調されるというデメリットを生じる可能性がある。よって、低ＡＰＬの映像に対しては、デメリットが生じない程度に色補正比率利得を低く設定した方が好ましい。以上の2点の理由により、図２９に示すように、低ＡＰＬの映像に対しては、ＡＰＬに応じて色補正比率利得を徐々に低下させていく制御がより好適といえる。

【0163】

図２９の例では、以上説明した理由により、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態がレベル１、レベル２、レベル３、レベル４のいずれの場合にも、高ＡＰＬ映像における最大色補正比率利得のメリットを最大限に得つつ、低ＡＰＬの映像に対しては、ＡＰＬに応じて色補正比率利得を徐々に低下させていく制御を行っている。この場合特に「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザーが選択したレベルにより差をつける必要はないため、図２９の例では、「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＮ」の場合は、ユーザーの選択した当該レベルに関わらず、色補正比率利得の制御を共通としている。

【0164】

ただし、「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＮ」の場合にユーザーの選択したレベルによって、色補正比率利得の制御を異ならせる必要がある場合は、必ずしも色補正比率利得の制御を共通にする必要はない。この場合、図２９に説明したＡＰＬに対する色補正比率利得の増減の傾向さえ維持すれば本発明の効果を得ることができる。

【0165】

次に、本実施例の「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＮ」の場合における、輝度視認性向上利得βの設定制御例と、色補正比率利得の設定制御例の比較説明を、図３０を用いて行う。

【0166】

図２４に示した輝度視認性向上利得βの設定制御例のうち「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＮ」の設定制御例を示すグラフを図３０の上半分に示している。図２８に示した色補正比率利得の設定制御例のうち「映像適応型視認性向上処理」の選択状態が「ＯＮ」の設定制御例を示すグラフを図３０の下半分に示している。図３０に示されるように、本実施例に係る映像表示装置では、輝度視認性向上利得βは、ＡＰＬ０％からＡＰＬ３０％程度まで増加し、ＡＰＬ３０％程度で飽和する。これに対し、色補正比率利得は、ＡＰＬ０％からＡＰＬ６０％程度まで増加し、ＡＰＬ６０％程度で飽和する。

【0167】

このように、本実施例に係る映像表示装置では、輝度視認性向上利得βと色補正比率利得とがともに増加する場合に、色補正比率利得の増加が飽和するＡＰＬの値を輝度視認性向上利得βの増加が飽和するＡＰＬの値よりも大きくしている。これにより、色補正比率利得の増加が、輝度視認性向上利得βの増加よりも緩やかになる。

【0168】

上述の通り、低ＡＰＬにおいて、色補正比率利得が輝度視認性向上効果に対して必要以上に大きくなると、黒映像に色ノイズが生じたり、グレー映像において不要な有彩色が強調されるというデメリットを生じる可能性があることを説明した。ここで、図３０に示す本実施例に係る映像表示装置の制御のように、ＡＰＬに対する色補正比率利得の増加を、ＡＰＬに対する輝度視認性向上利得βの増加よりも緩やかにするように制御すれば、低ＡＰＬにおいて、色補正比率利得が輝度視認性向上効果に対して必要以上に大きくなることを防止することができるので、上述のデメリットを低減することが可能となる。

【0169】

また、図３０から分かるように、映像適応型視認性向上処理の選択状態が「ＯＮ」の場合、ＡＰＬ３０％程度で輝度視認性向上利得βが飽和し、飽和時の輝度視認性向上利得βの値は、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態のレベルに応じて異なるように設定されている。これに対し、ＡＰＬ６０％程度で色補正比率利得が飽和し、飽和時の色補正比率利得の値は、「視認性向上処理強度設定」２１２０の項目についてのユーザー選択状態のレベルに関わらず同じなるように設定されている。このような関係にすることにより、視認性向上処理効果をユーザーの好みにより調整できるようにするとともに、色補正による色バランス修正効果を最大限まで利用することが可能となる。

【0170】

以上説明した本発明の実施例６の映像表示装置によれば、画素毎に行われるレティネックス処理を用いた視認性向上処理の利得を用いて、視認性向上処理をダイナミックに制御することが可能であり、かつ、ダイナミックな視認性向上処理に対してより好適な色補正を行うことができる。

【符号の説明】

【0171】

１０ 映像入力信号
１２ 内部映像信号
１３ 補正映像信号
１５ 表示制御信号
２０ 第１のレティネックス処理部
２１ 第１の補正映像信号
２２ 第２レティネックス処理部
２３ 第２の補正映像信号
２４ 特徴分析部
２５ 映像合成制御信号
２６ 映像合成部
２７、２８、３１ 利得制御部
２９ 映像合成制御信号
３０ 加算器
３２ 照度レベル信号
３３ 適応制御による補正映像信号
１００ 映像補正部
１０１ スケール１による反射光成分
１０２ スケール２による反射光成分
１２０ ＭＳＲによる反射光検出部
１２２ スケール１フィルタによるコンボリューション積の結果
１２４ スケール２フィルタによるコンボリューション積の結果
１２６ スケール１によるＳＳＲの結果値
１２８ スケール２によるＳＳＲの結果値
１３０ ＭＳＲによる反射光制御部
１３１ 各ＳＳＲの結果に対する加重平均結果値（ゲイン含む）
１５２ スペキュラフィルタによるコンボリューション積の結果
１５４ ディフューズフィルタによるコンボリューション積の結果
１５６ アンビエントフィルタによるコンボリューション積の結果
１５８ スペキュラフィルタに対する関数変換の結果
１６０ ディフューズフィルタに対する関数変換の結果
１６２ アンビエントフィルタに対する関数変換の結果
１８１ スペキュラおよびディフューズに対する加重平均結果値（ゲイン含む）
３０２ エッジ信号
６０１ 内部映像信号
６０２、６０３ 色変換部
６０４ 補正映像信号
６０５、６０７、６３０ 出力映像生成部
６０６、６０８ 出力映像信号
６１０、６１１ 絶対値化部
６１２、６３１ 比率演算器
６１３、６１５、６３３ 映像補正部
１０００、３０００ 映像補正部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】