(57)【要約】【課題】消費電力を低減しつつ、観察者にとって違和感のない画像を表示することのできる画像表示装置を提供する。【解決手段】複数の変換パラメータと、重みマップとに基づいて入力画像の輝度変換を行う第１画像変換部１０６と、入力画像と変換後画像とで、変換前後で観察者に知覚されると推定される輝度の変化量を示す主観輝度推定値を算出する主観輝度推定値算出部１１０と、変換後画像を表示した場合の消費電力を算出する消費電力算出部１１２と、変換後画像と入力画像の輝度の差分に基づいて、破綻度を算出する破綻度算出部１１４と、主観輝度推定値、消費電力および破綻度から、適切度を算出する適切度算出部１２０と、適切度に基づいて最適変換パラメータを決定する変換パラメータ決定部１２２と、重みマップと、最適変換パラメータに基づいて、入力画像の輝度変換を行う第２画像変換部１２４とを備えた。【選択図】図１
2010217677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示手段と、
入力画像に基づいて、観察者から注目される可能性の高さを示す各画素の注目推定値を算出し、各画素の前記注目推定値を示す重みマップを生成する重みマップ生成手段と、
予め定められた複数の変換パラメータそれぞれを用いて前記入力画像の輝度変換を行い、変換後画像を得る第１画像変換手段と、
前記入力画像と前記変換後画像とで、変換前後で前記観察者に知覚されると推定される輝度の変化量を示す主観輝度推定値を算出する主観輝度推定値算出手段と、
前記変換後画像を前記表示手段に表示した場合の消費電力を算出する消費電力算出手段と、
前記変換後画像と前記入力画像とで対応する位置の各画素の輝度の差分に基づいて、前記変換後画像が前記入力画像から乖離する程度を示す破綻度を算出する破綻度算出手段と、
前記主観輝度推定値、前記消費電力および前記破綻度から、前記変換後画像の適切度を算出する適切度算出手段と、
前記複数の変換パラメータそれぞれから得られた複数の前記変換後画像の前記適切度に基づいて、前記入力画像に対して利用する最適変換パラメータを決定する変換パラメータ決定手段と、
前記重みマップに示されている各画素の前記注目推定値と、前記変換パラメータ決定手段により決定された前記最適変換パラメータに従って、前記入力画像の輝度変換を行う第２画像変換手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記適切度算出手段は、前記主観輝度推定値、前記消費電力および前記破綻度の線形和を前記適切度として算出することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記入力画像の各画素の輝度、彩度およびエッジ成分に基づいて、前記観察者から注目される可能性の高さを示す各画素の前記注目推定値を算出する注目推定値算出手段をさらに備え、
前記重みマップ生成手段は、前記注目推定値算出手段により算出された、各画素の前記注目推定値を示す前記重みマップを生成することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記変換パラメータ決定手段は、前記複数の変換パラメータそれぞれから得られた前記変換後画像の前記適切度の中で最も小さい適切度に対応する前記変換後画像を生成した際に利用した前記変換パラメータを、前記入力画像の前記最適変換パラメータに決定することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記観察者からの入力により、前記入力画像において前記観察者が注目する領域を示す注目領域情報を取得する注目領域情報取得手段と、
前記注目領域情報取得手段が取得した前記注目領域情報に基づいて、前記観察者から注目される可能性の高さを示す各画素の前記注目推定値を決定する注目推定値決定手段と
をさらに備え、
前記重みマップ生成手段は、前記注目推定値決定手段により決定された、各画素の前記注目推定値を示す前記重みマップを生成することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記観察者が前記入力画像において注目している領域を測定する測定手段をさらに備え、
前記注目領域情報取得手段は、前記測定手段による測定結果を示す前記注目領域情報を取得することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項７】
画像を表示する表示手段と、
入力画像に基づいて、観察者から注目される可能性の高さを示す各画素の注目推定値を算出し、各画素の前記注目推定値と示す重みマップを生成する重みマップ生成手段と、
前記入力画像から、前記入力画像に比べて少ない画素で構成され、各画素が前記入力画像の代表値を有する画像である簡略化入力画像を生成する簡略化入力画像生成手段と、
前記重みマップ生成手段により生成された前記重みマップから、前記重みマップに比べて少ない画素で構成され、各画素が前記入力画像の代表的な画素の注目推定値を示すマップである簡略化重みマップを生成する簡略化重みマップ生成手段と、
予め定められた複数の変換パラメータそれぞれを用いて前記簡略化入力画像の輝度変換を行い、変換後画像を得る第１画像変換手段と、
前記簡略化入力画像と前記変換後画像とで、変換前後で前記観察者に知覚されると推定される輝度の変化量を示す主観輝度推定値を算出する主観輝度推定値算出手段と、
前記変換後画像を前記表示手段に表示した場合の消費電力を算出する消費電力算出手段と、
前記変換後画像と前記入力画像とで対応する位置の各画素の輝度の差分に基づいて、前記変換後画像が前記入力画像から乖離する程度を示す破綻度を算出する破綻度算出手段と、
前記主観輝度推定値、前記消費電力および前記破綻度から、前記変換後画像の適切度を算出する適切度算出手段と、
前記複数の変換パラメータそれぞれから得られた複数の前記変換後画像の前記適切度に基づいて、前記入力画像に対して利用する最適変換パラメータを決定する変換パラメータ決定手段と、
前記重みマップに示されている各画素の前記注目推定値と、前記変換パラメータ決定手段により決定された前記最適変換パラメータに従って、前記入力画像の輝度変換を行う第２画像変換手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
入力画像に基づいて、観察者から注目される可能性の高さを示す各画素の注目推定値を算出し、各画素の前記注目推定値を示す重みマップを生成する重みマップ生成手段と、
予め定められた複数の変換パラメータそれぞれを用いて前記入力画像の輝度変換を行い、変換後画像を得る第１画像変換手段と、
前記入力画像と前記変換後画像とで、変換前後で前記観察者に知覚されると推定される輝度の変化量を示す主観輝度推定値を算出する主観輝度推定値算出手段と、
前記変換後画像を表示手段に表示した場合の消費電力を算出する消費電力算出手段と、
前記変換後画像と前記入力画像とで対応する位置の各画素の輝度の差分に基づいて、前記変換後画像が前記入力画像から乖離する程度を示す破綻度を算出する破綻度算出手段と、
前記主観輝度推定値、前記消費電力および前記破綻度から、前記変換後画像の適切度を算出する適切度算出手段と、
前記複数の変換パラメータそれぞれから得られた複数の前記変換後画像の前記適切度に基づいて、前記入力画像に対して利用する最適変換パラメータを決定する変換パラメータ決定手段と、
前記重みマップに示されている各画素の前記注目推定値と、前記変換パラメータ決定手段により決定された前記最適変換パラメータに従って、前記入力画像の輝度変換を行う第２画像変換手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する際の消費電力を低減するような画像処理を行う画像表示装置および画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬやプラズマなどの自発光型のディスプレイでは、表示される画像の輝度と消費電力がトレードオフの関係にある。そのため、観察者に知覚される明るさの低下を防ぎつつ消費電力を低減するような制御方法が望まれている。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、画像の中で注視されやすい領域を特定し、その他の領域の表示輝度を下げる技術が開示されている。これにより、消費電力を抑えつつ、観察者に知覚される明るさの低下を防ぐことができる。表示輝度の下げ幅は、エッジ成分が多い領域では明るさの違いを知覚しにくいことを考慮して決定している。
【０００４】
また、特許文献２には、ディスプレイの設置されている環境の照度に応じて輝度出力を調整する技術が開示されている。具体的には、周辺環境が明るい場合は表示輝度を明るく保ち、環境が暗い場合は表示輝度を暗くする。これにより、観察者に暗いと感じさせることなく、表示輝度を落とせるので消費電力の高効率化が実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９８６９３号公報
【特許文献２】特開２００８−１５２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記技術においては、調整後の各画素の輝度が相互に影響を与えた結果、観察者にどのような明るさに知覚されるかを推定することができない。したがって、観察者にとって明る過ぎる画像や暗すぎる画像に変換される可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像を表示する際の消費電力を低減しつつ、観察者にとって違和感のない画像を得ることのできる画像表示装置および画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は画像表示装置であって、画像を表示する表示手段と、入力画像に基づいて、観察者から注目される可能性の高さを示す各画素の注目推定値を算出し、各画素の前記注目推定値を示す重みマップを生成する重みマップ生成手段と、予め定められた複数の変換パラメータそれぞれを用いて前記入力画像の輝度変換を行い、変換後画像を得る第１画像変換手段と、前記入力画像と前記変換後画像とで、変換前後で前記観察者に知覚されると推定される輝度の変化量を示す主観輝度推定値を算出する主観輝度推定値算出手段と、前記変換後画像を前記表示手段に表示した場合の消費電力を算出する消費電力算出手段と、前記変換後画像と前記入力画像とで対応する位置の各画素の輝度の差分に基づいて、前記変換後画像が前記入力画像から乖離する程度を示す破綻度を算出する破綻度算出手段と、前記主観輝度推定値、前記消費電力および前記破綻度から、前記変換後画像の適切度を算出する適切度算出手段と、前記複数の変換パラメータそれぞれから得られた複数の前記変換後画像の前記適切度に基づいて、前記入力画像に対して利用する最適変換パラメータを決定する変換パラメータ決定手段と、前記重みマップに示されている各画素の前記注目推定値と、前記変換パラメータ決定手段により決定された前記最適変換パラメータに従って、前記入力画像の輝度変換を行う第２画像変換手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の形態は、画像表示装置であって画像を表示する表示手段と、入力画像に基づいて、観察者から注目される可能性の高さを示す各画素の注目推定値を算出し、各画素の前記注目推定値と示す重みマップを生成する重みマップ生成手段と、前記入力画像から、前記入力画像に比べて少ない画素で構成され、各画素が前記入力画像の代表値を有する画像である簡略化入力画像を生成する簡略化入力画像生成手段と、前記重みマップ生成手段により生成された前記重みマップから、前記重みマップに比べて少ない画素で構成され、各画素が前記入力画像の代表的な画素の注目推定値を示すマップである簡略化重みマップを生成する簡略化重みマップ生成手段と、予め定められた複数の変換パラメータそれぞれを用いて前記簡略化入力画像の輝度変換を行い、変換後画像を得る第１画像変換手段と、前記簡略化入力画像と前記変換後画像とで、変換前後で前記観察者に知覚されると推定される輝度の変化量を示す主観輝度推定値を算出する主観輝度推定値算出手段と、前記変換後画像を前記表示手段に表示した場合の消費電力を算出する消費電力算出手段と、前記変換後画像と前記入力画像とで対応する位置の各画素の輝度の差分に基づいて、前記変換後画像が前記入力画像から乖離する程度を示す破綻度を算出する破綻度算出手段と、前記主観輝度推定値、前記消費電力および前記破綻度から、前記変換後画像の適切度を算出する適切度算出手段と、前記複数の変換パラメータそれぞれから得られた複数の前記変換後画像の前記適切度に基づいて、前記入力画像に対して利用する最適変換パラメータを決定する変換パラメータ決定手段と、前記重みマップに示されている各画素の前記注目推定値と、前記変換パラメータ決定手段により決定された前記最適変換パラメータに従って、前記入力画像の輝度変換を行う第２画像変換手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の形態は、画像処理装置入力画像に基づいて、観察者から注目される可能性の高さを示す各画素の注目推定値を算出し、各画素の前記注目推定値を示す重みマップを生成する重みマップ生成手段と、予め定められた複数の変換パラメータそれぞれを用いて前記入力画像の輝度変換を行い、変換後画像を得る第１画像変換手段と、前記入力画像と前記変換後画像とで、変換前後で前記観察者に知覚されると推定される輝度の変化量を示す主観輝度推定値を算出する主観輝度推定値算出手段と、前記変換後画像を表示手段に表示した場合の消費電力を算出する消費電力算出手段と、前記変換後画像と前記入力画像とで対応する位置の各画素の輝度の差分に基づいて、前記変換後画像が前記入力画像から乖離する程度を示す破綻度を算出する破綻度算出手段と、前記主観輝度推定値、前記消費電力および前記破綻度から、前記変換後画像の適切度を算出する適切度算出手段と、前記複数の変換パラメータそれぞれから得られた複数の前記変換後画像の前記適切度に基づいて、前記入力画像に対して利用する最適変換パラメータを決定する変換パラメータ決定手段と、前記重みマップに示されている各画素の前記注目推定値と、前記変換パラメータ決定手段により決定された前記最適変換パラメータに従って、前記入力画像の輝度変換を行う第２画像変換手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、観察者が注目する可能性の高さを示す指標である注目推定値を考慮して輝度変換を行うので、観察者にとって違和感のない最適表示画像を得ることができる。さらに、変換後画像の消費電力だけでなく、主観輝度推定値および破綻度を含む適切度により変換後画像を評価するので、消費電力、主観輝度推定値および破綻度のバランスが最適となる変換パラメータを選択し、これにより最適表示画像を得ることができる。すなわち、消費電力を低減しつつ、観察者にとって違和感のない最適表示画像を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる画像表示装置１００の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、輝度知覚実験に用いた画面２００を示す図である。
【図３】図３は、主観輝度推定値の指標調整ルールを示す図である。
【図４】図４は、消費電力の指標調整ルールを示す図である。
【図５】図５は、画像表示装置１００による画像処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は、適切度算出処理における詳細な処理を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第２実施形態にかかる画像表示装置１３０の機能構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、第３実施形態にかかる画像表示装置１４０の機能構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、第４実施形態にかかる画像表示装置１５０の機能構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、指標調整ルール記憶部１５６のデータ構成を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、ＰＯＷｅｎｅの指標調整ルールを示す図である。
【図１２】図１２は、第５実施形態にかかる画像表示装置１６０の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、６実施形態にかかる画像表示装置１７０の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像表示装置および画像処理装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
第１の実施の形態にかかる画像表示装置１００は、外部から取得した入力画像に対し適切な変換パラメータを用いて輝度変換を行うことにより、入力画像を表示装置に表示した場合に比べて消費電力が少なくなるような画像である表示画像を得る。画像表示装置１００は、適切な表示画像を得るために適切な変換パラメータを算出する。
【００１５】
図１に示すように、画像表示装置１００は、画像取得部１０２と、重みマップ生成部１０４と、第１画像変換部１０６と、変換パラメータ設定部１０８と、主観輝度推定値算出部１１０と、消費電力算出部１１２と、破綻度算出部１１４と、指標調整ルール記憶部１１６と、指標調整部１１８と、適切度算出部１２０と、変換パラメータ決定部１２２と、第２画像変換部１２４と、表示部１２６とを備えている。
【００１６】
画像取得部１０２は、外部から画像を取得する。重みマップ生成部１０４は、画像取得部１０２が取得した入力画像に対する重みマップを生成する。重みマップは、入力画像中の各画素が観察者によって注目される可能性の高さを示す推定注目度を示す情報である。重みマップ生成部１０４は、具体的には、入力画像の各画素に対し、推定注目度ｆｏａ（ｘｉ）を算出する。ここで、ｘは入力画像の画素、ｉは画素を識別する画素インデックスを示している。注目推定値の算出にあたっては、まず各画素の輝度、彩度、エッジ成分を抽出する。次に、各マップに対してラプラシアンフィルタを適用し、すべてのマップの平均値を各画素に対応する推定注目度として算出する。さらに、算出された推定注目度を０から１に正規化する。そして、正規化後の推定注目度と各画素インデックスとを対応付けて重みマップを生成する。なお、ｆｏａ（ｘｉ）の算出方法については、A Model of Saliency-Based Visual Attention for Rapid Scene Analysis  L Itti, C Koch, E Niebur - IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE, 1998 - doi.ieeecomputersociety.orgを参照することができる。なお、重みマップ生成部１０４は、注目推定値算出手段に相当する。
【００１７】
推定注目度ｆｏａ（ｘｉ）は、観察者に注目されやすい領域ほど大きくなる。したがって、重みマップ生成部１０４により生成された重みマップは、観察者に知覚される明るさを推定する際に有用である。また、各画素を変換する際に重みマップを考慮することにより、観察者に注目されやすい画素ほど明るく見えるような変換を行うことができる。
【００１８】
第１画像変換部１０６は、画像取得部１０２が取得した入力画像に対して第１画像変換を行う。第１画像変換は（式１）で示される輝度変換である。
【数１】
2010217677.tif 000003
ここで、ｘは入力画像の画素、Ｌ（ｘ）は入力画像の画素ｘの輝度、Ｌ’（ｘ）は第１変換後の画像、すなわち変換後画像の画素ｘの輝度、ｆｏａ（ｘ）は、画素ｘの重みマップの値、すなわち推定注目度を示している。ＡおよびＢは、いずれも変換パラメータである。Ａを第１変換パラメータ、Ｂを第２変換パラメータと称する。第１変換パラメータＡおよび第２変換パラメータＢは、変換パラメータ設定部１０８によりセットされる。
【００１９】
第１画像変換部１０６は、（式１）に示すように、注目されやすい画素と注目されにくい画素に対し、異なる変換パラメータを適用する。すなわち、注目されやすい画素は第１変換パラメータＡで変換し、注目されにくい画素は第２変換パラメータＢで変換する。このように、推定注目度ｆｏｘ（ｘ）を用いて画像変換を行うことにより、注目されやすい画素と注目されにくい画素に異なる変換処理を施すことができる。すなわち、推定注目度に応じた輝度変換を行うことができる。
【００２０】
変換パラメータ設定部１０８は、第１画像変換部１０６に対し、第１画像変換を行う際に利用する変換パラメータをセットする。具体的には、第１変換パラメータＡおよび第２変換パラメータＢをセットする。第１画像変換部１０６に設定する各変換パラメータの値の範囲は予め定められており、変換パラメータ設定部１０８は、この範囲内の値を順に第１画像変換部１０６にセットする。すなわち、変換パラメータ設定部１０８は、第１変換パラメータＡの範囲内の複数の値および複数の第２変換パラメータＢの範囲内の複数の値すべての組み合わせを第１画像変換部１０６に設定する。第１画像変換部１０６は、これらすべての組み合わせに対応する変換後画像を生成する。
【００２１】
なお、第１変換パラメータＡおよび第２変換パラメータＢは、いずれも０．３〜１．７程度であることが実験により得られている。そこで、本実施の形態にかかる変換パラメータ設定部１０８は、各変換パラメータとして、これらの範囲内の値をセットする。
【００２２】
主観輝度推定値算出部１１０、消費電力算出部１１２および破綻度算出部１１４は、それぞれ第１画像変換部１０６により得られた変換後画像を評価するための指標を算出する。主観輝度推定値算出部１１０は、第１画像変換部１０６により得られた変換後画像と、画像取得部１０２が取得した入力画像とに基づいて、主観輝度推定値Ｅを算出する。主観輝度推定値Ｅは、入力画像と変換後画像において、観察者に知覚されると推定される輝度変化量である。主観輝度推定値Ｅは、入力画像と変換後画像の同一の画素位置において知覚される明るさの差分から算出される値である。このように、変換後画像のみから変換後画像の主観輝度推定値Ｅを算出し、これに基づいて変換後画像を評価するのではなく、変換後画像と入力画像の差分に基づいて算出した主観輝度推定値Ｅを算出し、これに基づいて変換後画像を評価する。これにより、入力画像から大きく乖離した表示画像を生成するのを防ぐことができる。
【００２３】
以下、主観輝度推定値Ｅについて説明する。一般的に人間が知覚する明るさは、物理的な輝度の指数乗で近似できると言われている。これにしたがい、ある画素において知覚される明るさＥ１を、注目している領域の明るさと注目していない領域の差分として、（式２）のように近似する。なお、指数乗には一般的な値である０．３１乗を用いた。
【数２】
2010217677.tif 000004
ここで、Ｄ１およびＤ２はいずれも定数である。ＣＬは注目領域の輝度、ＢＬは注目していない領域の輝度である。
【００２４】
さらに、第１画像変換部１０６による第１画像変換の前後の同一画素で知覚される明るさの差分を心理量Ｅ２とし、（式２）で与えられる明るさＥ１の値の差分で近似する。すなわち、心理量Ｅ２は、（式３）で与えられる。
【数３】
2010217677.tif 000005
【００２５】
心理量Ｅ２は、観察者が変換前後においてどの程度明るさが異なると感じるかを示す値である。Ｂｒｅが第１画像変換前の注目していない領域の輝度、Ｃｒｅが第１画像変換前の注目している領域の輝度、Ｂｔａが第１画像変換後の注目していない領域の輝度、Ｃｔａが第１画像変換後の注目している領域の輝度を示している。
【００２６】
さらに、以下に述べる輝度知覚実験により、定数Ｄ１，Ｄ２を求めた。実験により得られたＥ２は、（式４）で示される。第１画像変換後の画像の各画素の明るさがどのように変化して知覚されるかを（式４）を用いて推定することができる。
【数４】
2010217677.tif 000006
【００２７】
輝度知覚実験は、被験者による主観評価を得る実験である。輝度知覚実験において、被験者に図２のような表示画面２００を観察させる。画面２００の左側の第１四角パッチ２１０の中央に配置された小パッチ２１２に対して、第２四角パッチ２２０の中央に配置された小パッチ２２２の輝度がどう見えるかを回答するタスクを被験者に課した。第１四角パッチ２１０が第１画像変換前の画像、すなわち入力画像に相当する。第２四角パッチ２２０が第１画像変換後の画像、すなわち変換後画像に相当する。また、第１四角パッチ２１０の中央に配置された小パッチ２１２は注目している領域に相当し、第１四角パッチ２１０の小パッチ２１２以外の領域は注目していない領域に相当する。第２四角パッチについても同様であり、中央の小パッチ２２２が注目している領域、それ以外の領域は注目していない領域に相当する。
【００２８】
被験者は、画面２００の下方に配置されたスライダーバー２３０を利用して、相対知覚輝度を入力する。スライダーバー２３０の値は、中央のゼロが「（違っていることが）わからない」であり、右側に行くほど明るく、左側に行くほど暗い値となっている。認知限は±０．５以内、許容限は±１．５以内となるようにスライダーバー２３０の位置から値を計測した。変換前の注目している領域の輝度、変換後の注目している領域の輝度、変換前の注目していない領域の輝度、変換後の注目していない領域の輝度をそれぞれランダムで生成し、タスクを繰り返した。以上の輝度知覚実験により定数Ｄ１，Ｄ２をそれぞれ、−１６．７，２．９８と決定した。
【００２９】
さらに、重みマップに示される推定注目度を利用して、（式５）に示す推定関数を主観輝度推定値Ｅの算出式とした。このように、主観輝度推定値Ｅは重み付き平均として算出される。
【数５】
2010217677.tif 000007
ここで、心理量Ｅ２は、（式６）で示される。
【数６】
2010217677.tif 000008
また、Ｉは画像に存在する画素の集合、ｃは注目している画素、ｂは注目していない画素、Ｌ(ｘ)は入力画像の画素ｘの輝度、Ｌ’(ｘ)は（式１）から得られる変換後画像の画素ｘの輝度、ｆｏａ(ｘ)は画素ｘの重みマップの値を表す。主観輝度推定値算出部１１０は、入力画像および変換後画像の輝度値、並びに重みマップに示される注目推定値に基づいて（式５）に示す推定関数により主観輝度推定値Ｅを算出する。
【００３０】
このように、重みマップを利用することにより、注目されやすい画素の影響を高くすることができる。すなわち、画素ｃを注目する可能性が高く、画素ｂを注目していない可能性が高い場合に、計算される心理量Ｅ２の重みが高くなるような計算式となっている。なお、主観輝度推定値算出部１１０は、（式５）で示される推定関数を記憶しており、推定関数記憶手段および主観輝度推定値算出手段に相当する。
【００３１】
消費電力算出部１１２は、第１画像変換部１０６により得られた変換後画像を表示部１２６に表示した場合の消費電力ＰＯＷを算出する。具体的には、（式７）により、変換後画像の輝度値に基づいて、消費電力ＰＯＷを算出する。
【数７】
2010217677.tif 000009
【００３２】
破綻度算出部１１４は、第１画像変換前後の画像、すなわち変換後画像および入力画像の輝度の差分に基づいて、破綻度Ｓを算出する。破綻度Ｓは、変換後画像が入力画像から乖離する程度を示す指標である。破綻度算出部１１４は、具体的には（式８）により破綻度Ｓを算出する。
【数８】
2010217677.tif 000010
（式８）に示すように、破綻度Ｓは、第１画像変換前後の輝度の差分が大きくなるほど大きな値となる。
【００３３】
このように、変換後画像の評価指標として破綻度Ｓを算出することにより、画像として破綻するような画像変換を行うのを避けることができる。例えば、変換後画像の明るさだけを評価し、より明るくなるような変換を行うと、元の画像と画素値が大きく乖離した画像に変換されることが多い。明るく見える効果が得られても、画像が破綻した場合には、画質劣化に繋がり好ましくない。
【００３４】
指標調整ルール記憶部１１６は、主観輝度推定値Ｅ、消費電力ＰＯＷおよび破綻度Ｓの３つの指標の値を調整するための各指標調整テーブルを記憶している。本実施の形態にかかる主観輝度推定値の指標調整ルールは、図３に示すような、主観輝度推定値ＥをＥｅｎｅに変換する関数である。消費電力の指標調整ルールは、主観輝度推定値の指標調整ルールと同様に、消費電力ＰＯＷをＰＯＷｅｎｅに変換する関数である。同様に、破綻度Ｓの指標調整ルールは、破綻度ＳをＳｅｎｅに変換する関数である。なお、指標調整ルールについては後述する。
【００３５】
本実施の形態にかかる指標調整テーブルは、このように第１値を第２値に変換する関数であるが、他の例としては、第１値を第２値に変換するような変換テーブルであってもよい。
【００３６】
指標調整部１１８は、指標調整ルール記憶部１１６に記憶されている指標調整ルールを用いて、各指標の値を調整する。すなわち、主観輝度推定値の指標調整ルールを用いて、主観輝度推定値Ｅから値Ｅｅｎｅを得る。同様に、消費電力ＰＯＷから値ＰＯＷｅｎｅ、破綻度Ｓから値Ｓｅｎｅを得る。
【００３７】
適切度算出部１２０は、指標調整部１１８により得られた調整後の各指標に基づいて、適切度Ｚを算出する。ここで、適切度とは、観察者が変換後画像を入力画像として適切であると認めると推定される程度を示す指標である。具体的には、適切度算出部１２０は、（式９）により主観輝度推定値Ｅｅｎｅ、消費電力ＰＯＷｅｎｅおよび破綻度Ｓｅｎｅの和を適切度Ｚとして算出する。
【数９】
2010217677.tif 000011
（式９）に示すように、適切度Ｚは、主観輝度推定値が小さいほど大きい値になる。同様に、消費電力が大きいほど、また破綻度が大きいほど大きい値になる。観察者にとって明るく見え、違和感がなく、また消費電力が小さいほど適切度Ｚは小さい値となる。
【００３８】
変換パラメータ決定部１２２は、適切度算出部１２０により得られた適切度Ｚに基づいて最適変換パラメータを決定する。ここで、最適変換パラメータとは、入力画像から観察者にとって知覚される明るさ、消費電力および画像の破綻度合いのバランスが最適な変換後画像を得ることのできる変換パラメータである。
【００３９】
変換パラメータ決定部１２２は、変換パラメータ設定部１０８により設定されたすべての変換パラメータから得られた複数の変換後画像それぞれに対して得られた適切度Ｚの中から、最も小さい適切度Ｚを特定する。そして、この適切度Ｚに対応する変換後画像を得る際に第１画像変換部１０６が利用した変換パラメータ、すなわち第１変換パラメータＡおよび第２変換パラメータＢを最適変換パラメータとして決定する。
【００４０】
第２画像変換部１２４は、変換パラメータ決定部１２２により決定された最適変換パラメータを利用して、（式１）により入力画像に対して第２画像変換を行う。なお、第２画像変換により得られた値は画像の輝度値である。そこで、第２画像変換部１２４は、さらに輝度値を画素値に変換する。これにより、表示に最も適した最適表示画像を得る。なお、この変換は、ディスプレイのガンマ変換の逆変換と等価な変換であり、ディスプレイの特性のみに依存するものである。表示部１２６は、第２画像変換部１２４により得られた最適表示画像を表示する。なお、表示部１２６は、自発光型のディスプレイであり、例えば有機ＥＬディスプレイや、プラズマディスプレイなどである。
【００４１】
ここで、指標調整ルールについて説明する。指標調整ルールによる指標の調整を施すことにより、設計者の希望する最適表示画像を得ることが可能となる。（式９）に示すように、適切度Ｚは、各指標の和であるので、Ｅｅｎｅが高い場合には、最終的に適切度Ｚは大きくなる。したがって、高いＥｅｎｅが算出されるような変換後画像を得るときに利用した変換パラメータＡ，Ｂは、最適変換パラメータにはなり難い。
【００４２】
図３に示す指標調整ルールにおいては、Ｅが負の値である場合には、暗くなるほどすなわちＥが小さくなるほど、調整後のＥｅｎｅの値が大きくなる。その一方で、Ｅが正の値である場合には、Ｅの値にかかわらず、調整後のＥｅｎｅの値はほぼ一定である。つまり、図３に示す指標調整ルールを適用した場合には、入力画像より暗く見えるような変換後画像においては、観察者にとっての見た目の明るさを他の指標に優先して向上させるような変換パラメータが最適変換パラメータとして選択されやすくなる。一方で、変換後画像が入力画像に比べて明るく見える場合には、適切度Ｚに影響を及ぼさない。したがって、ＰＯＷｅｎｅやＳｅｎｅの指標を優先した変換パラメータが選択されやすくなる。したがって、入力画像と同程度の明るさを確保したいが、それ以上の明るさは要求しないといった輝度条件を満たしたい場合には、図３に示す指標調整ルールを用いればよい。
【００４３】
なお、ＥｅｎｅとＰＯＷｅｎｅは概ねトレードオフの関係にある。このため、Ｅｅｎｅが優先されない場合はＰＯＷｅｎｅやＳｅｎｅが低い変換パラメータによる適切度Ｚは低くなりやすい。結果として得られる制御は、出力画像が入力画像と比べて暗く見えない程度に輝度を調整しつつ、消費電力と画像の破綻度合いをなるべく下げるような調整となる。
【００４４】
このような設計はＰＯＷｅｎｅとＳｅｎｅについても同様に行える。図４に示す関数をＰＯＷの指標調整ルールとして利用した場合には、変換後画像の消費電力が高くなるほど、消費電力を大きく低下させるような変換パラメータＡ，Ｂを選択するように、適切度の値を調整することができる。したがって、できるだけ消費電力を低く抑えたいといった輝度条件を満たしたい場合には図４に示す指標調整ルールを用いればよい。
【００４５】
以上のように、指標調整ルールは、設計者が希望する輝度条件を満たすように設計者が任意に設定することができる。なお、輝度条件としては、上記以外にも、例えば観察者が気にならない程度に明るくなればそれ以上の明るさは要求しない、入力画像よりも明るい画像としたいが、入力画像よりも明るければ明るさの程度は問わないといったものが考えられる。
【００４６】
図５は、画像表示装置１００による画像処理を示すフローチャートである。画像取得部１０２が入力画像を取得すると、重みマップ生成部１０４は、入力画像中の各画素の輝度、彩度、およびエッジ成分に基づいて、重みマップを生成する（ステップＳ１００）。次に、変換パラメータ設定部１０８は、変換パラメータＡ，Ｂを第１画像変換部１０６にセットする（ステップＳ１０１）。まず、初期値として、設定可能な変換パラメータＡ，Ｂそれぞれに最小値０．３をセットする。
【００４７】
次に、第１画像変換部１０６は、変換パラメータ設定部１０８によりセットされた変換パラメータを用いて、（式１）により入力画像から変換後画像への第１画像変換を行う（ステップＳ１０２）。次に、変換後画像の適切度算出処理が行われる（ステップＳ１０３）。
【００４８】
図６は、適切度算出処理（ステップＳ１０３）における詳細な処理を示すフローチャートである。適切度算出処理（ステップＳ１０３）においては、まず主観輝度推定値算出部１１０は、変換後画像および入力画像の輝度値と、重みマップの値とを利用して、（式５）により主観輝度推定値Ｅを算出する（ステップＳ１２０）。次に、消費電力算出部１１２は、変換後画像の輝度を利用して、（式７）により消費電力ＰＯＷを算出する（ステップＳ１２１）。次に、破綻度算出部１１４は、変換後画像および入力画像の輝度の差分に基づいて、（式８）により破綻度Ｓを算出する（ステップＳ１２２）。
【００４９】
次に、指標調整部１１８は、指標調整ルール記憶部１１６に記憶されている各指標の指標調整ルールを利用して、主観輝度推定値Ｅ、消費電力ＰＯＷおよび破綻度Ｓの３つの指標の値を調整する（ステップＳ１２３）。これにより、調整後の値、主観輝度推定値Ｅene、消費電力ＰＯＷeneおよび破綻度Ｓeneが得られる。次に適切度算出部１２０は、指標調整部１１８により得られた調整後の３つの指標の和を適切度Ｚとして算出する（ステップＳ１２４）。なお、ステップＳ１２０、ステップＳ１２１、およびステップＳ１２２の処理はこの順に行わなくともよく、例えば３つの処理を並行して行ってもよい。
【００５０】
適切度算出処理（ステップＳ１０３）において適切度Ｚが得られると、変換パラメータ決定部１２２は、自身が記憶している適切度の最小値であるＺｍｉｎと、適切度算出処理において得られた適切度Ｚとを比較する。なお、適切度算出部１２０から適切度Ｚを取得する前の時点、すなわち初期状態においてはＺｍｉｎの初期値を記憶している。Ｚｍｉｎの初期値は、実際に適切度算出部１２０により算出されると推測される適切度Ｚに比べて十分に大きい値である。
【００５１】
適切度算出処理により得られた適切度ＺがＺｍｉｎよりも小さい場合には（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、変換パラメータ決定部１２２は、自身が現在記憶しているＺｍｉｎの値を、適切度算出部１２０により算出された適切度Ｚに書き換える（ステップＳ１０５）。一方、適切度ＺがＺｍｉｎ以上である場合には、適切度Ｚを記憶せずに破棄し（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、ステップＳ１０６へ進む。以上の処理により、変換パラメータ決定部１２２が記憶する適切度Ｚｍｉｎの値は随時更新される。変換パラメータ設定部１０８により設定されうるすべての変換パラメータに対応する適切度Ｚを算出していない場合には（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻り、第１画像変換部１０６にセットされている変換パラメータの値を更新する。
【００５２】
パラメータの更新においては、まず、第２変換パラメータＢの値を０．３に固定し、第１変換パラメータＡの値のみを０．３から所定値ずつ大きな値に変更していく。例えば、第１回目（Ａ，Ｂ）＝（０．３，０．３）、第２回目（Ａ，Ｂ）＝（０．３１，０．３）、第３回目（Ａ，Ｂ）＝（０．３２，０．３）というように第１変換パラメータＡのみを変化させる。そして、第ｎ回目（Ａ，Ｂ）＝（１．７，０．３）まで処理が完了した後、第１変換パラメータＡの値を再び最小値０．３に戻し、第２変換パラメータＢの値を所定値だけ大きくする。すなわち、第（ｎ＋１）回目にセットされる変換パラメータは、（Ａ，Ｂ）＝（０．３，０．３１）となる。そして、再び第１変換パラメータの値のみ所定値ずつ大きな値に変更していく。以上の処理により、変換パラメータ設定部１０８は、第１変換パラメータＡおよび第２変換パラメータＢのすべての組み合わせを第１画像変換部１０６にセットすることができる。
【００５３】
ステップＳ１０１からステップＳ１０６の処理を、すべての変換パラメータＡ，Ｂの組み合わせに対して行い、変換パラメータＡ，Ｂのすべての組み合わせに対する適切度Ｚを算出すると（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、変換パラメータ決定部１２２が記憶しているＺｍｉｎに対応する変換後画像を得る際に利用した変換パラメータＡ，Ｂを最適変換パラメータとして決定する（ステップＳ１０７）。
【００５４】
次に、第２画像変換部１２４は、変換パラメータ決定部１２２により決定された最適変換パラメータを利用して、（式１）により入力画像に第２画像変換を施し、最適表示画像を得る（ステップＳ１０８）。次に、表示部１２６は、最適表示画像を表示する（ステップＳ１０９）。以上で、画像表示装置１００による画像処理が完了する。
【００５５】
人間の知覚特性の１つである対比効果により、観察者が知覚する明るさを正確に推定することが困難であることが知られている。対比効果が起こった結果、観察者が知覚する明るさがどの程度になるかを知るには、観察者が注目している領域を特定することと、対比効果がどの程度発生しているかを測定する必要がある。本実施の形態にかかる画像表示装置１００においては、観察者が注目する可能性の高さを示す指標である注目推定値を考慮することにより、観察者にとって違和感のない画像を表示画像として出力することができる。
【００５６】
また、変換後画像の消費電力だけでなく、主観輝度推定値および破綻度も考慮した適切度により変換後画像を評価することにより、観察者によって知覚される変換後画像の明るさ、消費電力および変換後画像の破綻の度合いのバランスが最適となるような最適表示画像を得ることができる。また、表示する際の表示電力を低減できることは言うまでもない。
【００５７】
なお、重みマップ生成部１０４による重みマップ生成方法は、実施の形態に限定されるものではない。例えば、まず入力画像をｋ−ｍｅａｎｓ法によって複数のクラスタへと分割する。次に、各クラスタにおいて、赤色への近さ、クラスタの境界領域のエッジ成分の大きさ、画素数、輝度、彩度のそれぞれの値を算出する。そして、これら各成分の値の重み付き平均で得られた値を各クラスタに属する画素の注目推定値とする重みマップを生成してもよい。なお、詳細については、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)を参照することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
第２実施形態にかかる画像表示装置は、観察者などによる入力により得られた重みマップを利用する。図７に示すように、第２実施形態にかかる画像表示装置１３０は、第１実施形態にかかる画像表示装置１００の機能構成に加えて、注目領域情報取得部１３２をさらに備えている。観察者は、入力画像を観察し、図示せぬユーザインターフェースを介して注目している領域を入力する。注目領域情報取得部１３２は、観察者によって注目している領域として指定された画素を示す注目領域情報をユーザインタフェースを介して取得する。重みマップ生成部１３４は、この情報に基づいて重みマップを生成する。具体的には、重みマップ生成部１３４は、注目領域情報にしたがい観察者により注目している領域として指定された画素の重みマップの値、すなわち注目推定値を１に設定する。また、その他の画素の重みマップの値を０に設定する。なお、重みマップ生成部１３４は、注目推定値決定手段に相当する。
【００５９】
このように、第２実施形態にかかる画像表示装置１３０によれば、観察者が実際に観察した結果を反映した重みマップを利用して変換後画像を評価することができるので、より適切な変換後画像を得ることができる。
【００６０】
なお、第２実施形態にかかる画像表示装置１３０のこれ以外の構成および処理は、第１実施形態にかかる画像表示装置１００の構成および処理と同様である。
【００６１】
第２実施形態にかかる画像表示装置１３０の変更例としては、重みマップ生成部１３４は、観察者によって、注目している領域と指定された画素の重みマップの値を１に設定し、これ以外の画素については、１が設定された画素からの距離に応じて小さくなるような値を設定してもよい。これにより、より自然な重みマップを得ることができる。
【００６２】
（第３実施形態）
第３実施形態にかかる画像表示装置は、外部センサなどにより観察者が注目している領域を測定し、この測定結果に基づいて重みマップを生成する。図８に示すように、第３実施形態にかかる画像表示装置１４０は、第１実施形態にかかる画像表示装置１００の機能構成に加えて、注目領域測定部１４２をさらに備えている。注目領域測定部１４２は、例えばカメラなどである。そして、観察者が入力画像を観察しているときの眼球を撮影する。撮影により得られた画像から観察者が注目している領域を測定する。重みマップ生成部１４４は、注目領域測定部１４２により得られた測定結果が示される注目領域情報を取得する。注目領域情報には、観察者が注目している領域が示されている。重みマップ生成部１４４は、注目領域情報に基づいて、観察者が注目している画素の重みマップの値を１に設定する。また、これ以外の画素の重みマップの値を０に設定する。なお、本実施の形態にかかる重みマップ生成部１４４は、注目領域情報取得手段および重みマップ生成手段に相当する。
【００６３】
このように、第３実施形態にかかる画像表示装置１４０によれば、実際に観察者が注目している領域に対して、高い注目推定値の値を割り当てることができるので、観察者からの入力がなくとも、重みマップを推定する場合にくらべて、より適切な重みマップを生成することができる。
【００６４】
なお、第３実施の形態にかかる画像表示装置１４０のこれ以外の構成および処理は、他の実施の形態にかかる画像表示装置の構成及び処理と同様である。
【００６５】
（第４実施形態）
第４実施形態にかかる画像表示装置は、指標調整ルールを外部から取得する。さらに、予め定められた条件に基づいて、複数の指標調整ルールのうち適切な指標調整ルールを選択し、これを利用する。図９に示すように、第４実施形態にかかる画像表示装置１５０は、第１実施形態にかかる画像表示装置１００の機能構成に加えて、指標調整ルール取得部１５２と、指標調整ルール選択部１５４とをさらに備えている。指標調整ルール取得部１５２は、ユーザから指標調整ルール記憶部１５６が持つ指標調整ルールの指定を受け付ける。また、指標調整ルール記憶部１５６は１つの指標に対し複数の指標調整ルールを記憶する。図１０に示すように、指標調整ルール記憶部１５６は、設計者が意図する輝度条件と、輝度条件に合致した場合に利用する指標調整ルールとを対応付けて記憶している。輝度条件については後述する。
【００６６】
指標調整ルール選択部１５４は、輝度条件に合致した場合に、指標調整ルール記憶部１５６において、この輝度条件に対応付けられた指標調整ルールを選択する。指標調整部１１８は、指標調整ルール選択部１５４により選択された指標調整ルールを利用して指標調整を行う。ただし、指標調整ルール取得部１５２においてユーザから指標調整ルールの指定があった場合は、指標調整部１１８は指定された指標調整ルールを利用して指標調整を行う。
【００６７】
ここで、輝度条件について説明する。入力画像以外の要因によって、望まれる表示輝度の制御方法を異ならせたい場合がある。例えば、電池容量が比較的多く残っている場合には、消費電力よりも見た目の明るさや破綻度合いを優先したいが、電池容量が少ない場合には、消費電力を優先したい、という要望がある。この場合、電池容量が予め定めた閾値未満の場合には、ＰＯＷｅｎｅの指標調整ルールとして図４に示した関数を利用し、電池容量が閾値以上である場合は、ＰＯＷｅｎｅの指標調整ルールとして図１１に示す関数を利用すればよい。これにより、ＰＯＷｅｎｅの優先度が下がるため、見た目の明るさや破綻度合いをより優先するような適切度を得ることができる。これにより、電池容量が多い場合は消費電力の低下の優先度を下げ、表示される画像の見た目を重視し、電池容量が閾値未満になった場合には、消費電力の低下の優先度を上げるような制御を行うことができる。
【００６８】
以上のような処理を実現すべく、指標調整ルール記憶部１５６は、電池容量が閾値未満という条件１に対応付けて、図４に示す関数で表される消費電力調整ルール１を記憶する。また、電池容量が閾値以上という条件２に対応付けて図１１に示す関数で表される消費電力調整ルール２を記憶する。指標調整ルール選択部１５４は、電池容量が閾値以上である場合には、図４に示す指標調整ルールを選択し、閾値未満である場合には、図１１に示す指標調整ルールを選択する。これにより、設計者の要望に合った調整を行うことができる。このように、輝度条件は、設計者の要望に基づいて設定される条件であり、設計者により任意に設定することができる。
【００６９】
第４実施形態にかかる画像表示装置１５０によれば、指標調整ルールを外部から取得することができるので、設計者は所望の指標調整ルールを自由に設定し利用することができる。また、複数の指標調整ルールを記憶させ、条件に応じた指標調整ルールを使いわけることも可能である。これにより、より設計者の希望に沿った処理を行うことができる。
【００７０】
なお、第４実施の形態にかかる画像表示装置１５０のこれ以外の構成および処理は、他の実施の形態にかかる画像表示装置の構成および処理と同様である。
【００７１】
（第５実施形態）
第５実施形態にかかる画像表示装置は、最急降下法を利用して適切度を算出する。これにより、処理量を削減することができる。図１２に示すように、第５実施形態にかかる画像表示装置１６０は、第１実施形態にかかる画像表示装置１００の機能構成に加えて、偏微分演算部１６２をさらに備えている。偏微分演算部１６２は、指標調整部１１８により得られた調整後の各指標の値の偏微分を算出する。
【００７２】
具体的には、偏微分演算部１６２は、主観輝度推定値Ｅｅｎｅに対し、変換パラメータＡ，Ｂによる偏微分値
【数１０】
2010217677.tif 000012
を算出する。
【００７３】
同様に、消費電力ＰＯＷｅｎｅに対し、偏微分値
【数１１】
2010217677.tif 000013
を算出する。破綻度Ｓｅｎｅに対し、偏微分値
【数１２】
2010217677.tif 000014
を算出する。
【００７４】
適切度算出部１６４は、変換パラメータＡ，Ｂに対し、（式１０）および（式１１）の線形和を算出する。
【数１３】
2010217677.tif 000015
【数１４】
2010217677.tif 000016
ここで、α，β，γは定数である。
【００７５】
適切度算出部１６４は、変換パラメータＡ，Ｂに対応するＺＡ，ＺＢそれぞれを減算することにより変換パラメータＡ，Ｂの値を更新する。適切度算出部１６４は、ＺＡ，ＺＢの絶対値が共に閾値を下回ったときの変換パラメータＡ，Ｂを最適変換パラメータとして決定する。
【００７６】
第５実施形態にかかる画像表示装置１６０は、最急降下法を用いて最適変換パラメータＡ，Ｂを決定するので、変換パラメータの探索において、全探索に比べて探索回数を減らすことができ、処理量を低減することができる。
【００７７】
なお、第５実施形態にかかる画像表示装置１６０のこれ以外の構成および処理は、他の実施の形態にかかる画像表示装置の構成および処理と同様である。
【００７８】
（第６実施形態）
第６実施形態にかかる画像表示装置は、入力画像および重みマップからそれぞれ簡略化画像および簡略化重みマップを生成する。ここで、簡略化画像とは、入力画像に比べて画素数の少ない画像である。簡略化画像は、入力画像の代表的な画素値を有する画素で構成されている。同様に、簡略化重みマップは、入力画像の代表的な画素の注目推定値を有する画素で構成されている。
【００７９】
図１３に示すように、第６実施形態にかかる画像表示装置１７０は、第１実施形態にかかる画像表示装置１００の機能構成に加えて、簡略化画像生成部１７２をさらに備えている。簡略化画像生成部１７２は、入力画像から簡略化入力画像を生成する。簡略化画像生成部１７２はまた、重みマップ生成部１０４により生成された重みマップから簡略化重みマップを生成する。本実施の形態にかかる簡略化画像生成部１７２は、簡略化入力画像生成手段および簡略化重みマップ生成手段に相当する。
【００８０】
簡略化画像生成部１７２は、具体的には、（式１２）で示される簡略化入力画像生成関数により入力画像から簡略化入力画像を生成する。
【数１５】
2010217677.tif 000017
ここで、Ｐｉは簡略化入力画像が有する画素の画素値、ｉは簡略化入力画像の画素インデックス、Ｋは簡略化入力画像の画素数、σは定数、Ｐ(ｃ)は画素ｃの画素値を表す。簡略化入力画像の画素数は任意に設定することができるが、数画素程度が好ましい。なお、この変換においては、簡略化入力画像の各画素の画素値が偏らないように重み付き平均を行っている。
【００８１】
また、簡略化画像生成部１７２は、（式１３）で示される簡略化重みマップ生成関数により、重みマップ生成部１０４により生成された重みマップから簡略化重みマップを生成する。
【数１６】
2010217677.tif 000018
【００８２】
ｆｏａｉは簡略化重みマップが有する画素の値、ｉは簡略化重みマップの画素インデックス、Ｋは簡略化画像の画素数、σは定数、ｆｏａ（ｃ）は重みマップの画素ｃにおけるマップ値、すなわち注目推定値を表す。簡略化重みマップも、簡略化入力画像と同様に各画素の重みマップの値が偏らないように重み付き平均を行っている。簡略化重みマップにおけるｉ番目の画素は、入力画像において重みマップの値がｉ／Ｋに近い画素の画素値が優先されるようになっている。
【００８３】
このように、重みマップの値が偏らないように代表値を決定することにより、簡略化入力画像と簡略化重みマップを用いて主観輝度推定値を算出した場合に、対比効果を評価しやすくなる。簡略化重みマップの値が一定の値に偏った場合には、（式６）で評価される心理量Ｅ２の対比効果が変化しなくなり、対比効果を正しく評価することができない。これは、入力画像に対比効果が存在するにもかかわらず、簡略化重みマップによって対比効果が発生しないような計算がなされてしまうためである。
【００８４】
入力画像において既に重みマップの値が偏っているのであれば、簡略化画像と簡略化重みマップの値は同様に偏るべきである。例えば入力画像の重みマップの値が全画素で一定であった場合、（式１２）および（式１３）から得られる簡略化入力画像および簡略化重みマップの値は全て等しくなる。
【００８５】
第１画像変換部１７４は、入力画像および重みマップにかえて、簡略化画像生成部１７２により生成された簡略化画像および簡略化重みマップを用いて第１画像変換を行う。
【００８６】
第６実施形態にかかる画像表示装置１７０においては、入力画像および重みマップに替えて、これらに比べて画素数の少ない簡略化入力画像および簡略化重みマップを利用して、変換後画像を生成するので、処理量を低減することができる。さらに、簡略化入力画像および簡略化重みマップは対比効果を評価しやすい画像となっている。したがって計算誤差を抑えることができる。
【００８７】
なお、第６実施形態にかかる画像表示装置１７０のこれ以外の構成および処理は他の実施の形態にかかる画像表示装置の構成および処理と同様である。
【００８８】
なお、本発明は、上記実施の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することができる。また、上記実施の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、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００８９】
１００，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０  画像表示装置
１０２  画像取得部
１０４，１３４，１４４  重みマップ生成部
１０６，１７４  第１画像変換部
１０８  変換パラメータ設定部
１１０  主観輝度推定値算出部
１１２  消費電力算出部
１１４  破綻度算出部
１１６，１５６  指標調整ルール記憶部
１１８  指標調整部
１２０，１６４  適切度算出部
１２２  変換パラメータ決定部
１２４  第２画像変換部
１２６  表示部
１３２  注目領域情報取得部
１４２  注目領域測定部
１５２  指標調整ルール取得部
１５４  指標調整ルール選択部
１６２  偏微分演算部
１７２  簡略化画像生成部
【図１】
2010217677.tif 000019
【図２】
2010217677.tif 000020
【図３】
2010217677.tif 000021
【図４】
2010217677.tif 000022
【図５】
2010217677.tif 000023
【図６】
2010217677.tif 000024
【図７】
2010217677.tif 000025
【図８】
2010217677.tif 000026
【図９】
2010217677.tif 000027
【図１０】
2010217677.tif 000028
【図１１】
2010217677.tif 000029
【図１２】
2010217677.tif 000030
【図１３】
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