(57)【要約】【課題】画像処理における負荷に応じて、補間処理演算を行う関数設定を調整することにより、演算負荷を軽減して、表示への悪影響なでない範囲で忠実に色再現を可能とする。【解決手段】画像処理装置１０は、映像信号をＲＧＢ色信号に変換する色信号変換部１１と、理サンプリングによる補間処理を行う補間処理部１２と、表示装置２０へ補間信号を出力する信号出力部１３を備える。補間処理部１２は、色信号をサブピクセルに配置に合わせて位相補正を行う位相補正部２１と、リサンプリング関数に基づいて補間演算を行う補間演算部２２と、位相補正部２１や補間演算部２２の負荷を検出して負荷調整を行う負荷調整部２３とから構成される。【選択図】図１
2010008663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色の異なる複数のサブピクセルにより一つのピクセルが形成される固定画素表示装置に画像を表示させるため、入力された色信号を処理する画像処理装置において、
入力された色信号を対応する各サブピクセルの配列に合わせて位相を補正する位相補正処理手段と、
各サブピクセルの発光させるレベルを、リサンプリング関数を設定することで、入力色信号の連続するサンプリング値の補間処理を実行する補間処理手段と、
前記補間処理手段の負荷状態を検知して前記関数設定を負荷の軽いものに変更させる負荷調整手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記リサンプリング関数は、Ｓｉｎｃ関数と窓関数との積であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
色の異なる複数のサブピクセルにより一つのピクセルが形成される固定画素表示パネルに画像を表示させるため、入力された色信号を処理する画像処理方法において、
入力された色信号を対応する各サブピクセルの配列に合わせて位相を補正する位相補正処理ステップと、
各サブピクセルの発光させるレベルを、リサンプリング関数を設定することで、入力色信号の連続するサンプリング値の補間処理を実行する補間処理ステップと、
前記補間処理手段の負荷状態を検知して前記関数設定を負荷の軽いものに変更させる負荷調整ステップと、
を備えたことを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
請求項３の画像処理方法のステップをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置など固定画素表示装置に係わり、特に画像の表示位置の忠実度に関しての改良をはかった画像処理装置、画像処理方法及び画像処理方法を実行するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置、ＰＤＰ（Plasuma Display Panel）等の固定画素を用いたカラー画像表示装置は、色の異なる複数のサブピクセルにより１つのピクセルが形成され、各サブピクセルを、対応する色信号により駆動して所望する画像を表示している。すなわち、この種の画像表示装置は、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のサブピクセルを順次循環的に水平方向に配置し、連続する３つのサブピクセルにより１つのピクセルを形成して画像を表示する。
【０００３】
ところが、画像表示装置に入力される色信号は、ピクセルを構成するサブピクセルが１点に同時に存在するものとして生成されている。このため、上述の画像表示装置にあっては、ＲＧＢ信号に基づいて表示を行うと、ストライプやモザイクの間隔にずれが生ずる。このため、映像の輪郭部分などに色ズレとして視覚されて画像劣化の要因となっていた。
【０００４】
そこで、この問題を改善するため特許文献１には、ＲＧＢ信号を基準とするピクセル重心とＲＧＢ画素であるサブピクセルによる重心とがずれている場合に、ＲＧＢ信号に対して補間処理を行うことにより、重心ズレを解消するものが記載されている。この位置ずれを補正するために、ＲＧＢの各信号を実際の配列位置を考慮して位相をずらすだけでは、本来の想定している色の再現は難しい。そこで、ＲＧＢの連続するサンプリング値の補間演算処理によって、ＲＧＢの色信号をそれぞれ補間して配列位置に合わせて位相をずらす。
【特許文献１】特開２００５−３３１６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の技術では、すべてのピクセルについて重心ズレの確認演算をしなければならず、処理量が膨大となり、処理回路に過大な負荷が掛かってしまう。一般には、ＳＩＮＣ関数などによる補間処理を行う場合には、窓関数を用いて畳み込み数を制限する手法が適用される。しかし、画像処理部は、様々の処理を行っており、適用する窓関数が固定のものであっては、やはり負荷が大きすぎて映像の輪郭部分などに色ズレとして視覚されて画像劣化をおこす場合もあり得る。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決するため、画像処理における負荷に応じて、補間処理演算を行う関数設定を調整することにより、演算負荷を軽減して、表示への悪影響なでない範囲で忠実に色再現を可能とする画像処理装置、画像処理方法及び画像処理方法を実行するプログラム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】
【０００７】
本発明は、色の異なる複数のサブピクセルにより一つのピクセルが形成される固定画素表示装置に画像を表示させるため、入力された色信号を処理する画像処理装置において、
入力された色信号を対応する各サブピクセルの配列に合わせて位相を補正する位相補正処理手段と、各サブピクセルの発光させるレベルを、リサンプリング関数を設定することで、入力色信号の連続するサンプリング値の補間処理を実行する補間処理手段と、前記補間処理手段の負荷状態を検知して前記関数設定を負荷の軽いものに変更させる負荷調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
前記リサンプリング関数は、Ｓｉｎｃ関数と窓関数との積であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、色の異なる複数のサブピクセルにより一つのピクセルが形成される固定画素表示パネルに画像を表示させるため、入力された色信号を処理する画像処理方法において、
入力された色信号を対応する各サブピクセルの配列に合わせて位相を補正する位相補正処理ステップと、各サブピクセルの発光させるレベルを、リサンプリング関数を設定することで、入力色信号の連続するサンプリング値の補間処理を実行する補間処理ステップと、前記補間処理手段の負荷状態を検知して前記関数設定を負荷の軽いものに変更させる負荷調整ステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明は、画像処理方法のステップをコンピュータに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、補間処理手段の負荷状態を検知して前記リサンプリング関数設定を負荷の軽いものに変更させるので、過度な負荷が画像処理装置にかかることが無く、適切な画像処理を行うことができ、忠実な色再現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る画像処理装置を含むカラー画像表示装置を示すブロック図である。このカラー画像表示装置は、画像処理部１０と、表示装置２０から構成されている。画像処理部１０は、例えばチューナー、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）プレイヤー等による各種のソースから輝度信号及び色差信号による映像信号を入力され、その映像信号を処理して、表示装置２０に表示させる信号を出力する。
【００１４】
表示装置２０は、図２に示すように、液晶表示パネル３０で構成され、赤色（Ｒ）３１、緑色（Ｇ）３２、青色（Ｂ）３３のサブピクセルを順次循環的に水平方向に配置し、連続する３つのサブピクセルにより１つのピクセル３４を形成して画像を表示する。
なお、サブピクセルの配置は、これに限らず、ＲＧＢの順序を入れ替えたり、上下、千鳥にしたりするものも考えられる。また、ＲＧＢに限らず、黄色、マゼンタ、シアン、白色等の色を配置したりするものも考えられる。
【００１５】
ここで、緑色のサブピクセル３２の位置を映像信号が想定しているピクセル位置とするならば、実際の赤色サブピクセル３１の位置は映像信号が想定している位置より左に、青色サブピクセル３３の位置は映像信号が想定している位置より右に、位置している。このように、サブピクセル３１、３３の位置は、映像信号の想定している位置とは異なるため、映像信号の画像表示よりも忠実度が下がっている。
【００１６】
そこで、画像処理装置１０は、サブピクセル３１，３２，３３の配列に合わせたタイミングによるサンプリング値となるように、各ＲＧＢ色信号の位相を補正する。具体的には緑色のサブピクセル３２に対して先行する側である赤色のサブピクセル３１は、この緑色のサブピクセル３２に対して、ピクセル３４の繰り返し周期の１／３の周期だけ先行した位置に配置されていることになる。そのため、赤色信号の位相を、１／３の周期だけ速いタイミングでサンプリングしたサンプリング値により出力するようにすれば良い。
【００１７】
また、緑色のサブピクセル３２に対して後行する側である青色のサブピクセル３３は、この緑色のサブピクセル３２に対して、ピクセル３４の繰り返し周期の１／３の周期だけ後行した位置に配置されていることになる。そのため、青色信号の位相を、１／３の周期だけ遅いタイミングでサンプリングしたサンプリング値により出力するようにすれば良い。
【００１８】
画像処理装置１０は、各色信号をリサンプリング関数によって連続するサンプリング値の補間演算によりリサンプリング処理し、これら色信号をそれぞれ補正する。
【００１９】
画像処理装置１０は、映像信号をＲＧＢ色信号に変換する色信号変換部１１と、理サンプリングによる補間処理を行う補間処理部１２と、表示装置２０へ補間信号を出力する信号出力部１３を備える。補間処理部１２は、色信号をサブピクセルに配置に合わせて位相補正を行う位相補正部２１と、リサンプリング関数に基づいて補間演算を行う補間演算部２２と、位相補正部２１や補間演算部２２の負荷を検出して負荷調整を行う負荷調整部２３とから構成される。
【００２０】
図３に、この画像処理装置１０の補間処理の手順を示すフローチャートを示す。このフローチャートに基づいて画像処理装置１０の補間処理について説明する。
【００２１】
色信号変換部１１は、映像信号をＲＧＢの色信号に変換する（ステップＳ１）。位相補正部２１は、図示していないメモリ等の記憶手段より表示装置２０のサブピクセル位置を読み込む（ステップＳ２）。同時に、位相補正部２１は、色信号変換部１１から入力された色信号に基づいて想定されているピクセル位置を演算する（ステップＳ３）。そして、色信号に基づくピクセル位置と実際に表示装置２０に配置されているサブピクセル位置の差分を計算して、色信号の位相補正量を求める（ステップＳ４）。
【００２２】
次に、補間演算部２２は、色信号に基づいてリサンプリング関数によって連続するサンプリング値の補間演算を行う。この場合、リサンプリング関数は、Ｓｉｎｃ関数とする。Ｓｉｎｃ関数による補間は、誤差を小さくすることができ、理論的には畳み込み数を無限に設定することにより正しい補間値を得ることができる。しかしながら実際上、畳み込み数を無限には設定し得ず、これによりこの実施例では窓関数を用いて畳み込み数を制限する。
【００２３】
ここで、Ｓｉｎｃ関数は以下の式となる。
【００２４】
【数１】
2010008663.tif 000003
【００２５】
また、窓関数は、例えば、ハニング窓（式（２））やハミング窓（式（３））を用いる。
【００２６】
w(x)=0.5-0.5cos2πx    (0≦x≦1)…  （２）
w(x)=0.54-0.46cos2πx    (0≦x≦1)…  （３）
【００２７】
ここでＮは、ローブ数であり、Ｃｘは、カットオフ周波数である。これらの値を調整することにより補間特性と補間係数のタップ数を決定する。ここでこの補間演算処理に使用する係数は、ｘに各サブピクセルの位置に係る位相を代入してこれらＳｉｎｃ関数と窓関数の積により求めることができる。補間演算部２２は、この係数によるフィルタリング演算により、色信号に係る補間演算処理を実行する。
【００２８】
従って、補間演算部２２は、補間演算に用いる各関数において、演算係数等を設定して（ステップＳ５）、補間演算処理を行う（ステップＳ６）。この演算状況を負荷調整部２３が検出して（ステップＳ７）、負荷が過剰で、表示装置２０での表示に悪影響を及ぼすかを判断する（ステップＳ８）。問題なければ、演算を続けさせて結果を信号出力部１３に出力させて表示装置２０に表示させる（ステップＳ９）。負荷調整部２３は、負荷が大きすぎると判断した場合は、ステップ５に戻って、補間演算部２２に関数の設定を負荷の軽い関数の設定をさせる。
【００２９】
これにより、負荷に応じて関数設定を適応的に行うので、過度な負荷が画像処理装置１０にかかることが無く、適切な画像処理を行うことが出来る。
【００３０】
なお、実際には映像データと表示装置の解像度を調整するスケーラ（拡大、縮小）部があり、そのスケーラ部において補間処理を実施する事も可能である。また、画像処理を画像処理装置１０にプログラムとして読み込ませて、実行させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る画像処理装置を含むカラー画像表示装置を示すブロック図である。
【図２】サブピクセル配置と補間処理の説明図である。
【図３】画像処理装置の補間処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１０  画像処理装置
１１  色信号変換部
１２  補間処理部
１３  信号出力部
２１  位相補正部
２２  補間演算部
２３  負荷調整部
【図１】
2010008663.tif 000004
【図２】
2010008663.tif 000005
【図３】
2010008663.tif 000006