(57)【要約】【課題】解像度変換方法において、色の領域間の境界近傍での疑似色の発生を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】解像度変換方法は、第一表色系で表される入力画像に色変換処理を実行して、明度、彩度および色相によって規定される第二表色系で表される中間画像を生成し、中間画像の色相成分に対して第一の解像度変換処理を実行するとともに、中間画像の明度成分および彩度成分に対して、第一の解像度変換処理とは異なる第二の解像度変換処理を実行して解像度変換画像を生成し、解像度変換画像に色変換処理を実行して第一表色系で表される出力画像を生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
解像度変換方法であって、
第一表色系で表される入力画像に色変換処理を実行して、明度、彩度および色相によって規定される第二表色系で表される中間画像を生成し、
前記中間画像の色相成分に対して第一の解像度変換処理を実行するとともに、前記中間画像の明度成分および彩度成分に対して、前記第一の解像度変換処理とは異なる第二の解像度変換処理を実行して解像度変換画像を生成し、
前記解像度変換画像に色変換処理を実行して前記第一表色系で表される出力画像を生成する、
解像度変換方法。
【請求項２】
前記第二の解像度変換処理で参照する画素値の数は、前記第一の解像度変換処理で参照する画素値の数よりも大きい、
請求項１に記載の解像度変換方法。
【請求項３】
前記第一の解像度変換処理は、ニアレストネイバー補間によって実行され、
前記第二の解像度変換処理は、バイリニア補間またはバイキュービック補間によって実行される、
請求項１または請求項２に記載の解像度変換方法。
【請求項４】
第一表色系で表される入力画像に色変換処理を実行して、明度、彩度および色相によって規定される第二表色系で表される中間画像を生成する第一変換回路と、
前記中間画像の色相成分に対して第一の解像度変換処理を実行する色相信号解像度変換回路と、前記中間画像の明度成分に対して前記第一の解像度変換処理とは異なる第二の解像度変換処理を実行する明度信号解像度変換回路と、彩度成分に対して前記第二の解像度変換処理を実行する彩度信号解像度変換回路と、によって解像度変換画像を生成する解像度変換回路と、
前記解像度変換画像に色変換処理を実行して前記第一表色系で表される出力画像を生成する第二変換回路と、を備える
色変換装置。
【請求項５】
前記第二の解像度変換処理で参照する画素値の数は、前記第一の解像度変換処理で参照する画素値の数よりも大きい、
請求項４に記載の色変換装置。
【請求項６】
前記第一の解像度変換処理は、ニアレストネイバー補間によって実行され、
前記第二の解像度変換処理は、バイリニア補間またはバイキュービック補間によって実行される、
請求項４または請求項５に記載の色変換装置。
【請求項７】
第一表色系で表される入力画像に色変換処理を実行して、明度、彩度および色相によって規定される第二表色系で表される中間画像を生成する第一変換回路と、前記中間画像の色相成分に対して第一の解像度変換処理を実行する色相信号解像度変換回路と、前記中間画像の明度成分に対して前記第一の解像度変換処理とは異なる第二の解像度変換処理を実行する明度信号解像度変換回路と、彩度成分に対して前記第二の解像度変換処理を実行する彩度信号解像度変換回路とによって解像度変換画像を生成する解像度変換回路と、前記解像度変換画像に色変換処理を実行して前記第一表色系で表される出力画像を生成する第二変換回路と、を含む色変換装置と、
光源から射出された光を前記色変換装置から出力された前記出力画像に応じて変調させる光変調部と、前記光変調部で変調された光を集光及び拡散して投射する投射光学系と、を含む投射装置と、を備える
表示装置。
【請求項８】
前記第二の解像度変換処理で参照する画素値の数は、前記第一の解像度変換処理で参照する画素値の数よりも大きい、
請求項７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解像度変換方法、色変換装置、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
色変換装置では、入力された画像信号を映像機器で出力する画像サイズに合わせた解像度変換が行われることがある。ＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換して解像度を変換する方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８４２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の解像度変換方法では、例えば、入力される画像中に異なる色の領域が隣接する場合に、その領域間の境界となる部分に疑似色が発生するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一形態によれば、解像度変換方法が提供される。この解像度変換方法は、第一表色系で表される入力画像に色変換処理を実行して、明度、彩度および色相によって規定される第二表色系で表される中間画像を生成し、前記中間画像の色相成分に対して第一の解像度変換処理を実行するとともに、前記中間画像の明度成分および彩度成分に対して、前記第一の解像度変換処理とは異なる第二の解像度変換処理を実行して解像度変換画像を生成し、前記解像度変換画像に色変換処理を実行して前記第一表色系で表される出力画像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】表示装置の一例としてのプロジェクターの機能を表すブロック図。
【図２】解像度変換回路が実行する解像度変換方法を表すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
Ａ．第１実施形態：
図１は、表示装置の一例としてのプロジェクター１００の機能を表すブロック図である。プロジェクター１００は、図示しない画像供給装置に接続され、画像供給装置から入力される入力画像データに基づいてスクリーンＳＣに画像を投射形成する。プロジェクター１００は、入力画像データを処理する色変換装置３０と、光変調部駆動回路３８と、スクリーンＳＣに表示画像を投射する投射装置２０とを備える。
【０００８】
投射装置２０は、光源部２１と、光源部２１が発した光を変調する光変調部２２と、光変調部２２で変調された光を集光及び拡散してスクリーンＳＣに投射する投射光学系２３とを備える。光源部２１は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、ＬＥＤ等からなる光源を備える。光源部２１は、光源に駆動電流を供給し、光源を点灯／消灯させる駆動回路を備える。また、光源部２１は、光源が発した光を光変調部２２に導くリフレクター、投射光の光学特性を高めるための図視しないレンズ群を備える。光源部２１は、偏光板、光源が発した光を光変調部２２に至る経路上で光量を減光させる調光素子等を備えてもよい。
【０００９】
光変調部２２は、液晶パネル、或いはデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を備え、光源部２１が発する光を変調する。例えば、光変調部２２は、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型液晶パネルを備え、これら透過型液晶パネルは後述する光変調部駆動回路３８により駆動される。光変調部２２は、３枚の透過型液晶パネルを備えた構成のほか、例えば、３枚のＤＭＤを備えた構成、或いは、１枚の透過型液晶パネルまたはＤＭＤとカラーホイールとを組み合わせた構成であってもよい。投射光学系２３は、光変調部２２で変調されたＲＧＢ３色の変調光を合成するプリズム、及び、プリズムで合成された投射画像をスクリーンＳＣに結像させるレンズ群等を備える。
【００１０】
本実施形態において、プロジェクター１００には、画像供給装置としてのパーソナルコンピューターから入力画像データが入力される。入力画像データは、画像プレーヤーやデジタルカメラなどの外部機器から入力されてもよく、プロジェクター１００に備えられる記憶装置から読み出されてもよい。プロジェクター１００に入力される入力画像データは、静止画像の画像データのほか、動画像の画像データでもよい。
【００１１】
入力画像データは、図視しない画像入力インターフェースを介して、画像信号に変換されて色変換装置３０に入力される。画像入力インターフェースは、画像供給装置に接続されるコネクターやインターフェース回路を備えてもよいし、画像入力インターフェースに代えてコネクターやインターフェース回路を設けてもよい。また、画像入力インターフェースは、アナログ画像信号を入力可能な構成としてもよく、アナログ画像信号をデジタル画像データに変換するＡ／Ｄコンバーター等を備え、変換したデジタル画像データを色変換装置３０に出力してもよい。色変換装置３０に入力される入力画像信号は、本実施形態において、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の第一表色系で表される各画像信号成分によって構成されるＲＧＢ入力画像信号である。入力画像信号は、例えば、Ｙ（輝度信号）、Ｕ（第１色差信号）、Ｖ（第２色差信号）からなるＹＵＶ画像信号であってもよいし、ＹＣｂＣｒ画像信号、或いはＹＰｂＰｒ画像信号であってもよい。
【００１２】
色変換装置３０は、入力画像信号に対し、投射装置２０で出力する色とのカラーマッチングのための色調整と、解像度変換とを行う。色変換装置３０には、さらに、例えば、フレームレート変換処理、３Ｄ画像変換処理、歪み補正処理、ズーム処理等の各種の画像処理を行う機能を持たせてもよい。本実施形態の色変換装置３０は、第一変換回路３３と、色相信号解像度変換回路３４と、明度信号解像度変換回路３５と、彩度信号解像度変換回路３６と、第二変換回路３７を備える。色相信号解像度変換回路３４と、明度信号解像度変換回路３５と、彩度信号解像度変換回路３６とは、解像度変換回路を構成する。
【００１３】
第一変換回路３３は、第一表色系で表される入力画像に色変換処理を実行して第二表色系で表される中間画像を生成する。より具体的には、第一変換回路３３は、入力されたＲＧＢ画像信号を、Ｈ（hue：色相）、Ｓ（saturation：彩度）、Ｌ（luminance：輝度、明度）成分からなるＨＬＳ画像信号に変換した中間画像を生成する。色相信号解像度変換回路３４、明度信号解像度変換回路３５、彩度信号解像度変換回路３６は、生成された中間画像に解像度変換処理を行う。中間画像は、この解像度変換によって解像度変換画像に変換され、第二変換回路３７に出力される。第二変換回路３７は、Ｈ、Ｓ、Ｌの第二表色系で表される解像度変換画像を、第一表色系で表される出力画像信号として光変調部駆動回路３８に出力する。
【００１４】
光変調部駆動回路３８は、色変換装置３０から入力された出力画像信号に基づき、光変調部２２を駆動する。より具体的には、光変調部駆動回路３８は、入力された画像制御信号に基づいて、光変調部２２の液晶表示パネルを駆動し、液晶表示パネルに画像を描画する。投射装置２０は、液晶表示パネルに描画された画像に応じてスクリーンＳＣに表示画像を投射する。
【００１５】
次に、図１とともに図２を用いて、本実施形態の解像度変換方法について説明する。図２は、色変換装置３０が実行する解像度変換方法を表すフロー図である。本フローは、画像供給装置としてのパーソナルコンピューターからの入力画像信号を色変換装置３０が検出することによって開始される。
【００１６】
ステップＳ１０において、第一変換回路３３は、ＲＧＢ入力画像信号を既知の変換式を用いてＨＬＳ画像信号に変換する。これにより、ＲＧＢ画像信号成分で表される入力画像が、ＨＬＳ画像信号成分で表される中間画像に変換される。中間画像を構成するＨＬＳ画像信号のうち、Ｈ信号は色相信号解像度変換回路３４に、Ｌ信号は明度信号解像度変換回路３５に、Ｓ信号は彩度信号解像度変換回路３６にそれぞれ入力される。
【００１７】
ステップＳ２０において、各解像度変換回路３４，３５，３６は、入力された中間画像のＨＬＳ画像信号成分に対して個別に解像度変換処理を実行する。本実施形態において、Ｈ信号と、Ｌ信号およびＳ信号とでは異なる解像度変換処理が実行される。より具体的には、色相信号解像度変換回路３４はＨ信号に対して第一の解像度変換処理を実行する。明度信号解像度変換回路３５および彩度信号解像度変換回路３６はＳ信号に対して第二の解像度変換処理を実行する。なお、各解像度変換回路３４，３５，３６は、図示しない同期クロックの入力によって互いの動作を同期させている。これにより、各解像度変換回路３４，３５，３６に入力されたＨＬＳ画像信号成分は、同期クロックによって同期されて一組のＨＬＳ画像信号として出力される。各解像度変換回路３４，３５，３６を一つの解像度変換回路として構成し、ＨＬＳ画像信号の各成分に対して個別に解像度変換処理を実行してもよい。
【００１８】
第一の解像度変換処理と第二の解像度変換処理とでは、参照する画像信号の画素値の数が異なる。より具体的には、第一の解像度変換処理で参照する画像信号の画素値の数は、第二の解像度変換処理で参照する画像信号の画素値の数よりも小さい。本実施形態では、第一の解像度変換処理と第二の解像度変換処理とでは、ＨＬＳ画像信号の成分ごとの画素値を用いた補間処理を実行し、第一の解像度変換処理で参照するＨ信号の画素値の数は、第二の解像度変換処理で参照するＬ信号、Ｓ信号での画素値の数よりも小さい。
【００１９】
本実施形態において、第一の解像度変換処理には、ニアレストネイバー法とも呼ばれる最近傍法による補間処理が用いられ、第二の解像度変換処理には、バイリニア補間とも呼ばれる双一次補間による補間処理が用いられる。第一の解像度変換処理にバイリニア補間を採用し、第二の解像度変換処理にバイキュービック補間とも呼ばれる双三次補間を採用してもよいし、第一の解像度変換処理に最近傍補間を採用し、第二の解像度変換処理にバイキュービック補間を採用するなど種々の組み合わせを採用してよい。中間画像は、各解像度変換回路３４，３５，３６の解像度変換によりＨＬＳ画像信号成分で表される解像度変換画像に変換されて第二変換回路３７に出力される。
【００２０】
ステップＳ３０において、第二変換回路３７は、ＨＬＳ画像信号成分で表される解像度変換画像を既知の変換式を用いてＲＧＢ信号に変換する色変換処理を行う。これにより、ＲＧＢ画像信号成分で表される出力画像が生成され、色変換装置３０は本フローを終了する。
【００２１】
本実施形態の解像度変換方法によれば、第一表色系で表される中間画像に対して、色相成分の解像度変換に第一の解像度変換処理を実行し、明度成分および彩度成分には第二の解像度変換処理を実行する。入力画像データ中に、互いに異なる色の領域が隣接することにより色の境界が存在する場合、この境界近傍でＲＧＢ値を利用した解像度変換処理が行われると、一方の色の補間処理において他方の色の画素値を参照することによって、この境界近傍に疑似色が発生することがある。本実施形態の解像度変換方法によれば、人間にとって色の違いとして認識しやすい色相成分の解像度変換処理に用いられる第一の解像度変換処理で参照する画素値の数は、明度成分および彩度成分の解像度変換処理に用いられる第二の解像度変換処理で参照する画素値の数よりも小さい。そのため、明度成分および彩度成分での階調の表現の劣化を抑制しつつ、色の領域の境界近傍で互いの領域の色相成分を参照する画素値の数を減らすことによって境界近傍での疑似色の発生を抑制することができる。
【００２２】
本実施形態の解像度変換方法では、第一の解像度変換処理は、ニアレストネイバー補間によって実行され、第二の解像度変化処理は、バイリニア補間によって実行される。これにより、明度成分および彩度成分での階調の表現の劣化を抑制しつつ、色の領域の境界近傍で互いの領域の色相成分を参照する画素値の数を減らすことによって境界近傍での疑似色の発生を抑制することができる。
【００２３】
Ｂ．他の形態：
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本発明は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本発明の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本発明の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【００２４】
（１）本発明の一形態によれば、解像度変換方法が提供される。この解像度変換方法は、第一表色系で表される入力画像に色変換処理を実行して、明度、彩度および色相によって規定される第二表色系で表される中間画像を生成し、前記中間画像の色相成分に対して第一の解像度変換処理を実行するとともに、前記中間画像の明度成分および彩度成分に対して、前記第一の解像度変換処理とは異なる第二の解像度変換処理を実行して解像度変換画像を生成し、前記解像度変換画像に色変換処理を実行して前記第一表色系で表される出力画像を生成する。この形態の解像度変換方法によれば、色相成分の解像度変換処理に用いられる第一の解像度変換処理と、明度成分および彩度成分の解像度変換処理に用いられる第二の解像度変換処理とで異なる解像度変換処理を行う。そのため、人間にとって色の違いとして認識しやすい色相成分に対して、明度、彩度とは異なる解像度変換を行うことで、補間処理での境界近傍の色の影響を抑制し、色の領域の境界近傍での疑似色の発生を抑制することができる。
【００２５】
（２）上記形態の解像度変換方法において、前記第二の解像度変換処理は、前記第一の解像度変換処理で参照する画素値の数よりも大きい数の画素値を参照して実行してよい。この形態の解像度変換方法によれば、人間にとって色の違いとして認識しやすい色相成分の解像度変換処理に用いられる第一の解像度変換処理で参照する画素値の数は、明度成分および彩度成分の解像度変換処理に用いられる第二の解像度変換処理で参照する画素値の数よりも小さい。そのため、明度成分および彩度成分での階調の表現の劣化を抑制しつつ、色の領域の境界近傍で互いの領域の色相成分を参照する画素値の数を減らすことによって境界近傍での疑似色の発生を抑制することができる。
【００２６】
（３）上記形態の解像度変換方法において、前記第一の解像度変換処理は、ニアレストネイバー補間によって実行され、前記第二の解像度変換処理は、バイリニア補間またはバイキュービック補間によって実行されてよい。この形態の解像度変換方法によれば、明度成分および彩度成分での階調の表現の劣化を抑制しつつ、色の領域の境界近傍で互いの領域の色相成分を参照する画素値の数を減らすことによって境界近傍での疑似色の発生を抑制することができる。
【００２７】
（４）本発明の他の形態によれば、表示装置が提供される。この表示装置は、第一表色系で表される入力画像に色変換処理を実行して、明度、彩度および色相によって規定される第二表色系で表される中間画像を生成する第一変換回路と、前記中間画像の色相成分に対して第一の解像度変換処理を実行する色相信号解像度変換回路と、前記中間画像の明度成分に対して前記第一の解像度変換処理とは異なる第二の解像度変換処理を実行する明度信号解像度変換回路と、彩度成分に対して前記第二の解像度変換処理を実行する彩度信号解像度変換回路とによって解像度変換画像を生成する解像度変換回路と、前記解像度変換画像に色変換処理を実行して前記第一表色系で表される出力画像を生成する第二変換回路と、を含む色変換装置と、光源から射出された光を前記色変換装置から出力された前記出力画像に応じて変調させる光変調部と、前記光変調部で変調された光を集光及び拡散して投射する投射光学系と、を含む投射装置と、を備える。
【００２８】
本発明は、解像度変換方法や表示装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、本発明の解像度変換方法を実行する色変換装置、色変換装置の制御方法や表示装置の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
【００２９】
本発明に記載の各回路及びその手法は、ハードウエア回路により実現されるが、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサー及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピューターにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピューターにより実行されるインストラクションとして、コンピューターで読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
２０…投射装置、２１…光源部、２２…光変調部、２３…投射光学系、３０…色変換装置、３３…第一変換回路、３４…色相信号解像度変換回路、３５…明度信号解像度変換回路、３６…彩度信号解像度変換回路、３７…第二変換回路、３８…光変調部駆動回路、１００…プロジェクター、ＳＣ…スクリーン
【図１】
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【図２】
2020148923.tif 000004