(57)【要約】【課題】コントラスト比の少ない画像表示装置に最適な画像信号を得るオートコントラスト処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】画像信号を画像入力信号装置１００の階調よりも低い階調の表示装置１０２を用いて表示する際、表示装置１０２の最大階調レベルで表示するオートコントラスト処理装置１０１において、画像入力装置に入力された画像信号の最大レベルと最小レベルを検出し、その差を演算する演算回路４と、画像入力装置１００の最大階調レベルに対する画像信号の最大レベルと最小レベルとの差の割合を求め、この割合に対して表示装置１０１の最大階調レベルになる増幅率で増幅する増幅回路８と、増幅回路８で増幅された画像信号の最小レベルを表示装置１０２の最小レベルに、増幅回路８で増幅された画像信号の最大レベルを表示装置１０２の最大レベルに補正する補正回路と、を備えたものである。【選択図】      図１
2006005866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示すべき入力画像信号を表示装置に入力して、前記入力画像信号の画像を表示する際、前記画像信号の最大信号レベルが前記表示装置の最大表示レベルに一致するように、前記入力画像信号を伸長するオートコントラスト処理装置において、
前記画像入力装置に入力された入力画像信号の最大レベルと最小レベルを検出し、その差を演算する演算回路と、
前記画像入力装置の最大階調レベルに対する前記入力画像信号の最大レベルと最小レベルとの差の割合を求め、前記割合に対して前記表示装置の最大階調レベルになる増幅率で増幅する増幅回路と、
前記増幅回路で増幅された入力画像信号の最小レベルを前記表示装置の最小レベルに、前記増幅回路で増幅された入力画像信号の最大レベルを前記表示装置の最大レベルに補正する補正回路と、
を備えたことを特徴とするオートコントラスト処理回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表現するコントラスト比の少ない画像表示装置に供給する画像信号を、画像表示装置の表現に沿った最適な表示信号とするオートコントラスト処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のオートコントラスト処理装置として、特許文献１に記載されているものがある。
特許文献１では、画像表示装置で表示する画像信号平均値を算出し、この平均値と所定の基準値とを比較して増幅率を定めるものである。すなわち、平均値が所定の基準値より低ければ増幅率を上げ、平均値が所定の基準値より高ければ増幅率を下げるものである。
【０００３】
この画像信号の平均値を算出するために、１画面分の画素の画像信号を加算してから全画素数で除算する。さらに複数画面間の平均値を算出するためには複数画面の画像信号を記憶する記憶装置が必要となる。
【０００４】
このようにして求めた平均値で画面全体を増幅すると、平均値が低い場合は、増幅率が大きくなるため、画面に含まれる信号レベルが大なる個所はより大になり飽和状態に陥る可能性が生ずる。逆に画面の平均値が高い場合は、増幅率が低くなるため、画面に含まれる信号レベルが小なる個所はより小になり信号レベルの識別が困難になる。従って、この平均値により増幅された画面の画像は、表示する飽和レベルが高く、暗部のコントラスト比が十分得られる、画像を表現するコントラスト比の多い画像表示装置が必要である。
【０００５】
例えば、表現する階調数の多い画像表示装置の表現階調数を１０ビット（コントラスト比１０２４：１）とすると、表現階調数の中央の５０％は表現階調値５１２となり上限は表現階調値１０２４である。そして、この画像表示装置に入力する画像信号を８ビット（コントラスト比２５６：１）とすると、５０％の表現階調値は１２８となり表現階調値の上限は２５６である。
【０００６】
従って、増幅率を設定する平均値の基準値を５０％とすると、画像表示装置の５０％以上で上限までの表現階調数は、（上限表現階調値１０２４）−（５０％階調値５１２）＝５１２となり、画像信号では（上限表現階調値２５６）−（５０％階調値１２８）＝１２８であるから、これから平均値が低い場合の増幅率Ａｘは、Ａｘ＝５１２／１２８＝４となり、４倍まで対応出来る。
【０００７】
そして、平均値が高い場合は５０％以下の階調数から増幅率Ｂｘを算出する。この平均値が高い場合の増幅率Ｂｘは、Ｂｘ＝１２８／５１２＝１／４となり、１／４まで対応出来る。
このように画像表示装置のコントラスト比が入力する画像信号より高いと画像信号の平均値から増幅率を算出しこの増幅率により画像信号を変換すれば画像表示装置に最適な画像信号を得る事が出来る。
【０００８】
これに対し、表現するコントラスト比が、入力する画像信号と同じか少ない画像表示装置を用いた場合では、画像信号の平均値が小さい時に増幅率を増加すると最大値付近のコントラストは画像表示装置の上限以上となり飽和し、平均値が大きい時に増幅率を下げると画像信号のコントラストが圧縮されて画像表示装置では画像信号の階調差が識別出来ないという現象を生ずる。
【０００９】
他の従来例として、図７を用いて、画像信号が表示レベル換算でＨｗのレベル幅を持ち、平均値が移動した場合を説明する。図７（Ａ）は画像信号が最小値から最大値までのレベル幅を持つ場合で表示信号も同じレベル幅となる。
これに対し図７（Ｂ）では画像信号が表示レベル換算でＨｗのレベル幅を持ち、この時の平均値が基準値以下の場合であるから増幅率は１以上となり図７（Ｂ）の増幅された表示信号となり表示装置では良好な画像が表示される。
しかし、図７（Ｃ）では画像信号が表示レベル換算でＨｗのレベル幅を持ち、この時の平均値と基準値が等しい場合であるから増幅率は１となり図７（Ｂ）に示すように画像信号と表示信号は同じとなり改善効果はない。
そして、図７（Ｄ）では画像信号が表示レベル換算でＨｗのレベル幅を持ち、この時の平均値が基準値以上の場合であるから増幅率は１以下となり図７（Ｄ）の縮小されたレベルの表示信号となり、表示装置では画像の階調差が識別しにくい画像が表示されて改善効果はなく、むしろ画像が劣化する。
【００１０】
このように、平均値から増幅率を算出して画像信号から表示信号を得る場合は、画像信号の平均値の位置により効果が左右される。
【特許文献１】特許第２８９１６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、上述したように、従来の平均値を抽出して増幅率を設定するコントラスト処理装置は、コントラスト比の多いＣＲＴのような表示装置にしか用いることが出来ず、コントラスト比の少ない有機ＥＬや液晶等の画像表示装置に用いると、画像信号の平均値が小さい時には画像が飽和してしまい、平均値が大きい時には画像の階調差が識別出来ないと言う問題点があった。
【００１２】
そこで本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、コントラスト比の少ない画像表示装置に合った最適な画像信号を得ることが出来るオートコントラスト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】
【００１３】
上記目的を達成するための手段として、第１の発明によるオートコントラスト処理装置は、画像表示すべき入力画像信号を表示装置に入力して、前記入力画像信号の画像を表示する際、前記画像信号の最大信号レベルが前記表示装置の最大表示レベルに一致するように、前記入力画像信号を伸長するオートコントラスト処理装置において、前記画像入力装置に入力された入力画像信号の最大レベルと最小レベルを検出し、その差を演算する演算回路と、前記画像入力装置の最大階調レベルに対する前記入力画像信号の最大レベルと最小レベルとの差の割合を求め、前記割合に対して前記表示装置の最大階調レベルになる増幅率で増幅する増幅回路と、前記増幅回路で増幅された入力画像信号の最小レベルを前記表示装置の最小レベルに、前記増幅回路で増幅された入力画像信号の最大レベルを前記表示装置の最大レベルに補正する補正回路と、を備えたことを特徴とするオートコントラスト処理回路を提供するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、有機ＥＬや液晶等のコントラスト比の少ない画像表示装置においても、表示する画像信号の最大値と最小値から画像表示装置に合った最適な画像信号が得られるオートコントラスト処理装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態に係るオートコントラスト処理装置について図１〜図６を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態におけるオートコントラスト装置の構成を示す図である。図２はＬＰＦ１の回路構成を示す図である。図３は画像信号の最大値最小値を検出する回路の構成を示す図である。図４はＬＰＦ３の回路構成を示す図である。図５は画像信号レベルと画像表示装置の表示レベルを示す図であり、（Ａ）は画像信号レベルと表示レベルが同じで増幅係数１の場合を示す図であり、（Ｂ）は画像信号が表示レベル換算で最大値と最小値の差がＨｗでこの時の最小値が０の場合において表示信号が０〜１００％を得られるように画像信号を増幅した例を示す図であり、（Ｃ）は画像信号が表示レベル換算で最大値と最小値の差がＨｗでこの時の最小値が表示レベルの中間の場合において表示信号が０〜１００％を得られるように画像信号の位置調整と増幅をした例を示す図であり、（Ｄ）は画像信号が表示レベル換算で最大値と最小値の差がＨｗでこの時の最大値が表示レベルの最大をの場合に表示信号が０〜１００％を得られるように画像信号の位置調整と増幅をした例を示す図である。図６は増幅率のみを変えた場合の画像信号レベルと画像表示装置の表示レベルを示す図であり（Ａ）は増幅率が１の場合を示す図であり、（ｂ）は増幅係数がＧ０の場合を示す図であり、（Ｃ）は画像信号入力レベルがｋの分割位置までは増幅係数がＧ０でそれ以上の画像信号入力レベルでは増幅係数がＧ１の場合を示す図である。
【００１６】
まず、図１に示すように、本発明の実施形態に係るオートコントラスト処理装置１０１は、画像表示すべき入力画像信号を表示装置１０２に入力して、入力画像信号の画像を表示する際、画像信号の最大信号レベルが表示装置１０２の最大表示レベルに一致するように、入力画像信号を伸長するオートコントラスト処理装置１０１において、画像入力装置１００に入力された入力画像信号の最大レベルと最小レベルを検出し、その差を演算する演算回路４と、画像入力装置１００の最大階調レベルに対する入力画像信号の最大レベルと最小レベルとの差の割合を求め、割合に対して表示装置１０２の最大階調レベルになる増幅率で増幅する増幅回路８と、増幅回路８で増幅された入力画像信号の最小レベルを表示装置の最小レベルに、増幅回路８で増幅された入力画像信号の最大レベルを表示装置１０２の最大レベルに補正する補正回路（補正回路8に含む）と、を備えたものである。
【００１７】
そして、オートコントラスト処理装置１０１は、まず、画像入力装置１００から画像入力信号Ｙ０をＬＰＦ１に入力し、画像入力信号Ｙ０の最大値付近の細かい信号レベルの変動を抑えるために、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：非巡回型）フィルタで高域成分を除去した信号Ｙ１を得る。
【００１８】
このＬＰＦ１は図２に示すように画像入力信号Ｙ０を遅延回路Ｄｅｌａｙ１０、Ｄｅｌａｙ１１、Ｄｅｌａｙ１２により遅延させて得た信号Ｙ０１，Ｙ０２，Ｙ０３に乗算器１３、乗算器１４、乗算器１５によりＹ０１ｘ１，Ｙ０２ｘ２，Ｙ０３ｘ１の演算を行った後、加算器１６に加えた合成信号Ｙ０４を得る。この合成信号Ｙ０４を除算器１７で１／４にすれば画像入力信号Ｙ０の高域成分を除去した信号Ｙ１となる。
【００１９】
次に高域成分を除去した信号Ｙ１を１画面最大値最小値検出回路２へ入力し、Ｖｓｙｎｃ毎に１画面分の最大値最小値信号Ｙ２を得る。
この１画面最大値最小値検出回路は比較器２０、比較器２２と１データ分の記憶容量しか持たない最大値記憶回路２１、最小値記憶回路２３により簡単な回路規模で構成され、高域成分を除去した信号Ｙ１の最大値、最小値は、細かい高域成分の信号レベルの変動がないため安定した１画面分の最大値、最小値が得られる。
【００２０】
この１画面最大値最小値検出回路２は図３に示すように、まずＶｓｙｎｃにより比較器２０と比較器２２をリセットし、比較器２０の出力ＹＭａｘ０を０に、比較器２２の出力ＹＭｉｎ０を最大値にセットしてから、このＹＭａｘ０を比較器２０のＢに、ＹＭｉｎ０を比較器２２に入力する。そして高域成分を除去した信号Ｙ１を比較器２０のＡと比較器２２のＤに入力しＡとＢのレベル及びＣとＤのレベルを比較する。Ａが大きければ比較器２０の出力Ｙｍａｘ０とし、Ｃが小さければ出力ＹＭｉｎ０としてそれぞれの比較器に保持する。
【００２１】
このようにしてＡとＢ及びＣとＤの比較を一画面分行い一画面中の最大値としてのＹＭａｘ１、最小値としてのＹＭｉｎ１を得た後に最大値記憶回路２１及び最小値記憶回路２３に記憶する。同時に比較器２０、比較器２２をリセットして次の一画面の最大値最小値検出を開始する。
【００２２】
１画面最大値最小値検出回路２に用いるＶｓｙｎｃは、負極性のパルスとし、このパルスの立ち下りで比較器２０から最大値ＹＭａｘ１を最大値記憶装置２１に記憶し、パルスの立ち上がりで比較器２０をリセットすることにより最大値ＹＭａｘ１を記憶した後に比較器２０のリセットを行う。同様にパルスの立ち下りで比較器２２から最小値ＹＭｉｎ１を最大値記憶装置２３に記憶し、パルスの立ち上がりで比較器２２をリセットすることにより最小値ＹＭｉｎ１を記憶した後に比較器２２のリセットを行う。
このようにして得た一画面分の最大値ＹＭａｘ１と最小値ＹＭｉｎ１とをＳＷ０で切り替えながらＹ２として出力する。
【００２３】
この１画面最大値最小値検出回路２は簡単な回路規模で構成され、高域成分を除去した信号Ｙ１の最大値最小値を検出するから、細かい高域成分の信号レベルの変動がない安定した１画面分の最大値最小値を得る事が出来る。
【００２４】
次に、この最大値最小値信号Ｙ２を、図４に示すように簡単なIIＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：巡回型）フィルタＬＰＦ３に入力し、最大値最小値信号Ｙ２の複数画面期間の時間方向に急峻な変化を軽減した最大値最小値平均信号Ｙ３を得る。
【００２５】
ＬＰＦ３は図４に示すような加算器３１，３２とＤｅｌａｙ３４、乗算器３３，３５で構成し、下記の演算から最大値最小値平均信号２３を得る。
まず、出力Ｙ３が０のとき入力Ｙ２に振幅Ａの信号が入力されるとＹ２３に対して
Ｙ２３（ｎ＋１）＝Ｙ２３（ｎ）（１−ｋｘ）＋Ａが成り立ち、ｎ→∞ではＹ２３＝Ａ／ｋｘとなる。Ｙ３はＹ２３にｋｘを掛けたものなので結局Ａとなる。
従ってこのＬＰＦ３はＹ３の初期値を０とするとステップ入力Ａに対してＹ２３を０→Ａ→Ａ（１−ｋｘ）＋Ａ→Ａ（１−ｋｘ）2＋Ａ（１−ｋｘ）＋Ａ→ ・・・∞とするためＹ３についてはｋｘ（ｋｘ＜１）を乗じるので初めの応答をｋｘ倍に出来る。これによりこのＬＰＦ３は入力Ｙ２に対してリーク型積分のIIＲフィルタとなる。
【００２６】
このフィルタ動作のタイミングとしてはＶｓｙｎｃ毎に演算を行う。期間としては略１６画面を設定する（ｋｘ＝１／１６）。この期間が視覚的には最適であり、これより少ないと応答が速すぎてちらつきを生じ、遅いと画面の変化に追従した動作が得られなくなる。
【００２７】
このようにしてＬＰＦ１では、細かい高域成分を除去し、ＬＰＦ３では１画面毎の急峻な変化を軽減することにより、視覚的に最適な最大値最小値平均信号Ｙ３を得る事が出来る。
【００２８】
次に差分回路４へ最大値最小値平均信号Ｙ３を入力し最大値と最小値の差分値を得る。
最大値最小値平均信号Ｙ３は最大値最小値信号Ｙ２において最大値ＹＭａｘ１と最小値ＹＭｉｎ１とが交互に切り替えられて入力されたものを平均化した最大平均値ＹＭａｘ２と最小平均値ＹＭｉｎ２から構成されるから、この最大値最小値平均信号Ｙ３から、まず、最大平均値ＹＭａｘ２と最小平均値ＹＭｉｎ２を抽出して差分値Ｘ０を次のように算出する。
差分値Ｘ０＝最大平均値ＹＭａｘ２−最小平均値ＹＭｉｎ２
【００２９】
この差分値Ｘ０を増幅係数算出回路５へ入力し、画像表示装置の表示するコントラストの最大値である１００％表示レベルＤｍとなるように、増幅係数算出回路５において増幅係数Ｋを次のように算出する。
増幅係数Ｋ＝Ｄｍ／Ｘ０
【００３０】
このようにして求めた差分値Ｘ０と増幅係数Ｋを用いた本発明の実施形態を図５に示す。
図５（Ａ）は画像信号と表示信号のレベルが最小値Ｐ０、最大値Ｐｍａｘと一致している場合で増幅係数Ｋは１である。図５（Ｂ）では画像信号と表示信号の最小値は一致しており画像信号の最大値Ｐ１が表示レベル換算で差分値Ｘ０＝Ｈｗを示す。この時の増幅係数をＫ＝Ｄｍ／Ｈｗとして画像信号を表示信号増幅回路８で増幅すると表示信号は最大値Ｐ２の位置に達し、表示装置の表示レベル全てを利用する。
【００３１】
図５（Ｃ）では画像信号の最小値がＰ３、最大値がＰ５の中間レベルにありこの時の最大値と最小値の差が表示レベル換算で図５（Ｂ）と同じＨｗとした場合である。この場合は画像信号を表示信号増幅回路８内で最小値の位置Ｐ３をＰ４に移動してから（最小平均値ＹＭｉｎ２で減算する）、図５（Ｂ）と同じ増幅係数で画像信号を表示信号増幅回路８で増幅する。このようにすれば表示レベルはＰ４〜Ｐ６の範囲に位置するからやはり表示レベル範囲を全て利用出来る。
【００３２】
図５（Ｄ）は画像信号と表示信号が同じ最大値の位置Ｐｍａｘにあり、画像信号と表示信号の差はＨｗで図５（Ｂ），図５（Ｃ）と同じ場合であるから、最小値の位置Ｐ７をＰ８に移動した後、図５（Ｂ），図５（Ｃ）と同様に同じ増幅係数で増幅する。このようにすれば表示レベルはＰ８〜Ｐｍａｘの範囲に位置するから表示レベル範囲を全て利用出来る。
【００３３】
従って、画像信号の最小値と最大値の差から増幅係数を求め、この増幅係数を用いて画像信号を表示信号増幅回路８で増幅し、最小値の位置を表示信号増幅回路８内で表示レベルの最小値に設定すれば、画像表示装置の表示範囲全てを用いて画像を表示するので、コントラスト比の少ない画像表示装置でも良好な画像を表示出来る。
【００３４】
次に本発明の実施形態における変形例として最小値が常に固定されている画像信号を用いてコントラスト比の少ない画像表示装置で画像を表示する場合を、図６を用いて説明する。まず、図６（Ａ）において、画像信号レベル１００％をｎ分割した時の画像信号の最大値をｍとすると表示レベルではこのｍに比例したＭＡＸ０となる。この時増幅係数ＫはＫ＝１である。
【００３５】
そして図６（Ｂ）に示すように表示レベルを１００％とするために増幅係数ＫをＫ＝Ｇ０とする。そうすると表示レベルの最大値はＭＡＸ０からＭＡＸ１に移動する。さらに、増幅係数Ｇ０により画像信号Ｙ０を増幅すると、画像信号Ｙ０の高域成分や最大値平均信号Ｙ３以上の急峻な最大値の入力レベルが存在し、これらの入力信号のレベルがｍ分割位置以上となると画像表示装置１０２の１００％表示レベル以上となり図６(Ｂ)に示すようにＰａ−Ｐｂ間の画像信号レベルに画像信号Ｙ０が存在すると、Ｐａ−Ｐｃ間の１００％表示レベルに固定され飽和してしまう。
【００３６】
これを防ぐために、図６（Ｃ）に示すように画像信号レベルの最大値平均信号Ｙ３のｍ分割位置より低いｋ分割位置から増幅係数を変更し、ｋ分割位置における画像信号Ｙ０に増幅係数Ｇ０を乗じた表示レベルの位置Ｐｄから画像信号レベル１００％に増幅係数Ｇ０を乗じた分割位置Ｐｅを、表示レベルの位置Ｐｄから表示レベル１００％の位置Ｐｆとなるようなｋ分割位置から画像信号入力レベル１００％の分割位置までの増幅係数Ｇ１を、レベル別増幅係数分割回路６で増幅係数Ｇ０をもとに算出する。
【００３７】
ｋ分割位置は略ｍｘ０．８としておけば実用上十分である。このようにしておけば画像信号Ｙ０による画像信号レベルの８０％は表示装置に合った表示レベルとなり、しかも画像信号レベルがｍ分割位置以上となっても飽和しない画像が得られる。
【００３８】
例えば、画像表示装置１０２の表示レベルの最大値をＤｍａｘとし、最大値平均信号Ｙ３をｍ＝５０％レベルとすると、この時の増幅係数Ｇ０は２倍となる。そして、画像信号Ｙ０が５０％レベル以上となったときに画像信号Ｙ０を２倍にすると飽和してしまうからこの飽和を無くすため、ｋ＝ｍ×０．８とするとｋ＝４０％となりこのｋの位置の画像表示装置１０２の表示レベルから最大表示レベルまでの増幅率Ｇ１を次のように算出する。
Ｇ１＝（Ｄｍａｘ−Ｄｍａｘ×Ｇ０×ｋ）／（Ｄｍａｘ×Ｇ０−Ｄｍａｘ×Ｇ０×ｋ）
＝（１−０．８）／（２−０．８）＝１／６となる。
【００３９】
従って、この時の画像信号Ｙ０と最大画像信号レベルＩｍａｘとから、
１．画像信号Ｙ０が０〜４０％の時→Ｙｏｕｔ＝Ｇ０×Ｙ０
２．画像信号Ｙ０が４０％〜１００％の時
→Ｙｏｕｔ＝Ｉａ＋（Ｙ０−Ｉｍａｘ×ｋ）×Ｇ１
を得る。      （但しＩａ＝Ｇ０×Ｉｍａｘ×ｋ）
【００４０】
そして、Ｙｏｕｔにおいて最大画像信号レベルＩｍａｘ（表現階調数１０２４）と画像表示装置１０２の最大表示レベルＤｍａｘ（表現階調数２５６）から画像表示装置１０２の表示レベルＩｘを求めると、
Ｉｘ＝Ｙｏｕｔ×（Ｄｍａｘ／Ｉｍａｘ）
となる。
【００４１】
例えば（０〜４０％）の範囲の画像信号レベルの表現階調数を、Ｙ０＝４００とし、この時の増幅係数Ｇ０を２倍とすると、
Ｙｏｕｔ＝２×４００
よりＩｘ＝（２×４００）×２５６／１０２４＝２００
となり、最大表現階調数２５６（８ビット）を持つ画像表示装置１０２では表現階調数が２００に設定される。
【００４２】
また（４０％〜１００％）の範囲の画像入力信号レベルの表現階調数をＹ０＝８００とし、この時の（０〜４０％）の範囲の増幅係数Ｇ０を２倍、（４０％〜１００％）の範囲の増幅係数Ｇ１を１／６とすると、
Ｙｏｕｔ＝２×１０２４×０．４＋（２×８００−２×１０２４×０．４）×１／６
＝９４９
よりＩｘ＝２３７
を得るから画像表示装置１０２の最大表示レベルＤｍａｘ（表現階調数２５６）をオーバーしないから、従って画像は飽和しない。
【００４３】
上述したように図６で表示される内容としては、図６（Ａ）では画像信号レベルと画像表示レベルを標準に設定し、増幅率Ｋも１としたもので、画像表示としては最大値ＭＡＸ０のレベルが低いので暗い画像として表示される。図６（Ｂ）では増幅率Ｋを画像信号レベルの最大値と画像表示レベルの最大値を同じに設定するために増幅率ＫをＧ０としたもので、画像表示としては画像信号レベルの最大値ＭＡＸ０のレベルが画像表示レベルの最大値となったので良好な画像を表示出来る。図６（Ｃ）では、画像信号レベルが最大値ＭＡＸ０をオーバーしても飽和しないように画像信号レベルが８０％以上になった時に増幅率をＧ１に下げて画像表示時に飽和しないよう設定したものである。このようにすれば、高域成分の画像や急峻な変化の画像も表示出来て自然な感じの画像が得られる。
【００４４】
また、図６で示された増幅率Ｇ０は図１の増幅係数算出回路５で、増幅率Ｇ１は図１のレベル別増幅係数分割回路６でそれぞれ算出し、図１のレベル別増幅係数選択回路７、表示信号増幅回路８で用いることにより画像信号Ｙ０から表示信号Ｙｏｕｔを得るものである。
【００４５】
以上のように本発明の実施形態によれば、画像を表示する表現階調数が少なくて十分なコントラスト比が得られない画像表示装置の場合でも、常に画像表示装置の表示範囲全体で画像信号を表示するので良好なコントラストの画像を表示することが出来る。
また、複数画面の記憶回路は不要で、最大値と増幅率を記憶するのみでよく、演算に必要な回路も簡単な構成からなるため、本発明の実施形態におけるオートコントラスト処理回路は小規模な構成で実現出来るから、省資源、省エネルギーに効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態におけるオートコントラスト装置の構成を示す図である。
【図２】ＬＰＦ１の回路構成を示す図である。
【図３】画像信号の最大値最小値を検出する回路の構成を示す図である。
【図４】ＬＰＦ３の回路構成を示す図である。
【図５】画像信号レベルと画像表示装置の表示レベルを示す図であり、（Ａ）は画像信号レベルと表示レベルが同じで増幅係数１の場合を示す図であり、（Ｂ）は画像信号が表示レベル換算で最大値と最小値の差がＨｗでこの時の最小値が０の場合において表示信号が０〜１００％を得られるように画像信号を増幅した例を示す図であり、（Ｃ）は画像信号が表示レベル換算で最大値と最小値の差がＨｗでこの時の最小値が表示レベルの中間の場合において表示信号が０〜１００％を得られるように画像信号の位置調整と増幅をした例を示す図であり、（Ｄ）は画像信号が表示レベル換算で最大値と最小値の差がＨｗでこの時の最大値が表示レベルの最大の場合に表示信号が０〜１００％を得られるように画像信号の位置調整と増幅をした例を示す図である。
【図６】増幅率のみを変えた場合の画像信号レベルと画像表示装置の表示レベルを示す図であり（Ａ）は増幅率が１の場合を示す図であり、（ｂ）は増幅係数がＧ０の場合を示す図であり、（Ｃ）は画像信号入力レベルがｋの分割位置までは増幅係数がＧ０でそれ以上の画像信号入力レベルでは増幅係数がＧ１の場合を示す図である。
【図７】従来の画像信号レベルと画像表示装置の表示レベルを示す図であり、（Ａ）は画像信号レベルと表示レベルが同じで増幅係数が１の場合を示す図であり、（Ｂ）は画像信号が表示レベル換算で最大値と最小値の差がＨｗでこの時の平均値を基準値に増幅して表示信号とした場合を示す図であり、（Ｃ）は画像信号が表示レベル換算で最大値と最小値の差がＨｗでこの時の平均値が基準値と等しいので増幅係数は１となる場合を示す図であり、（Ｄ）は画像信号が表示レベル換算で最大値と最小値の差がＨｗで最大値が１００％の位置にあり、平均値が基準値よりも大きくなり従って、表示信号の増幅率が１以下を示す場合を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・ＬＰＦ（ＦＩＲ）、２・・・最大値検出回路、３・・・ＬＰＦ（ＩＩＲ）、
４・・・差分回路、５・・・増幅係数算出回路、６・・・レベル別増幅係数分割回路、
７・・・レベル別増幅係数選択回路、８・・・表示信号増幅回路、
１０，１１，１２・・・Ｄｅｌａｙ（遅延回路）、
１３，１４，１５・・・乗算器、１６・・・加算器、１７・・・除算器、
２０・・・比較器、２１・・・最大値記憶回路、２２・・・比較器、２３・・・最小値記憶回路、
３１，３２・・・加算器、３３，３５・・・乗算器、３４・・・Ｄｅｌａｙ（遅延回路）
１００・・・画像入力装置、１０１・・・オートコントラスト装置、
１０２・・・画像表示装置
【図１】
2006005866.tif 000003
【図２】
2006005866.tif 000004
【図３】
2006005866.tif 000005
【図４】
2006005866.tif 000006
【図５】
2006005866.tif 000007
【図６】
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【図７】
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