(57)【要約】  【課題】画像の状態に応じて補正処理を行うための情報を抽出する画像内の有効領域および情報を抽出しない画像内の無効領域を自動検出することができ、様々な画像に対応することができる画像領域検出回路を提供する。  【解決手段】画像領域検出回路は、画像のスキャン順に入力されてくる画素数をカウントするカウント回路と、スキャン順に連続する２つの画素間の信号レベルの違いと第１の基準値とを順次比較し、２つの画素間の信号レベルの違いが第１の基準値以下であるか否かを示す比較結果を出力する比較回路と、カウント回路のカウント値と対応付けて比較結果を記憶する記憶回路と、カウント値と対応付けられた比較結果が入力され、２つの画素間の信号レベルの違いが第１の基準値以下である画素が、第２の基準値以上連続した場合に、その最初の画素の位置情報および連続数を算出することによって、有効領域および無効領域を検出する検出回路とを備える。【選択図】図１
2006270673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の状態に応じて補正処理を行うための情報を抽出する前記画像内の有効領域、および該情報を抽出しない前記画像内の無効領域を検出する画像領域検出回路であって、
前記画像のスキャン順に入力されてくる画素数をカウントするカウント回路と、
スキャン順に連続する２つの画素間の信号レベルの違いと第１の基準値とを順次比較し、該２つの画素間の信号レベルの違いが前記第１の基準値以下であるか否かを示す比較結果を出力する比較回路と、
前記カウント回路のカウント値と対応付けて前記比較結果を記憶する記憶回路と、
前記カウント値と対応付けられた比較結果が入力され、前記２つの画素間の信号レベルの違いが前記第１の基準値以下である画素が、第２の基準値以上連続した場合に、その最初の画素の位置情報および連続数を算出することによって、前記有効領域および無効領域を検出する検出回路とを備えることを特徴とする画像領域検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の状態に応じて補正処理を行うための情報を抽出する画像内の有効領域および情報を抽出しない画像内の無効領域を検出する画像領域検出回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、全体的に暗い画像である場合には、ゲインを上げることで全体的に明るい画像に補正することができる。ところが、全体的に暗い画像であっても、部分的に非常に明るい箇所が含まれている場合に単にゲインを上げると、明るい箇所が潰れてしまう。このため、画像に適切な補正を行うために、画像の状態に応じて補正処理を変更することが行われている。
【０００３】
画像の状態を検出するために、平均輝度（ＡＰＬ：Average Picture Level）、最高輝度、最低輝度などの情報が画像から抽出される。これらの情報に基づいて、画像が全体的に明るい画像であるとか、全体的に暗い画像であるとか、平均的には暗い画像であるが、部分的に非常に明るい箇所があるなどの画像の状態を判断することで、適切な補正処理を決定することができる。
【０００４】
ところが、例えばテレビで映画を見る場合、通常のテレビ番組とは表示のアスペクト比が異なり、テレビ画面の上下に、左右に延びる帯状の黒色の表示領域（無効領域）が存在することがある。しかし、この黒色の表示領域を有効領域に含めて情報を抽出すると正しい情報を得ることができない。そのため、画像を複数の領域に分けて情報を抽出することで、このような無効領域の情報の影響を排除することが提案されている。
【０００５】
その一例として、特許文献１に開示の手法がある。特許文献１には、映像表示装置において、輝度信号のピークレベル、平均レベル、及び、黒レベルの検出を行うときに、画面の中心部と周辺部の２以上の領域に分割し、周辺部領域を除いた領域で検出を行い、又は、中心部領域の重み付けを周辺部領域に比較して大きくして検出を行うことが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２２４６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の手法では、画面の領域の分割範囲が固定されているため、常に同じ領域の情報しか取得することができず、様々な画像に対応することができない。また、画面全体が有効領域である場合には最適な補正を行うことができないなどの問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、画像の状態に応じて補正処理を行うための情報を抽出する画像内の有効領域および情報を抽出しない画像内の無効領域を自動検出することができ、様々な画像に対応することができる画像領域検出回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、画像の状態に応じて補正処理を行うための情報を抽出する前記画像内の有効領域、および該情報を抽出しない前記画像内の無効領域を検出する画像領域検出回路であって、
前記画像のスキャン順に入力されてくる画素数をカウントするカウント回路と、
スキャン順に連続する２つの画素間の信号レベルの違いと第１の基準値とを順次比較し、該２つの画素間の信号レベルの違いが前記第１の基準値以下であるか否かを示す比較結果を出力する比較回路と、
前記カウント回路のカウント値と対応付けて前記比較結果を記憶する記憶回路と、
前記カウント値と対応付けられた比較結果が入力され、前記２つの画素間の信号レベルの違いが前記第１の基準値以下である画素が、第２の基準値以上連続した場合に、その最初の画素の位置情報および連続数を算出することによって、前記有効領域および無効領域を検出する検出回路とを備えることを特徴とする画像領域検出回路を提供するものである。
【００１０】
ここで、前記記憶回路は、複数フレームの画像にわたる、上記カウント値と対応付けられた比較結果を記憶し、
前記検出回路は、前記複数フレームの画像にわたる、最初の画素の位置情報および連続数に基づいて、前記有効領域および無効領域を検出することが好ましい。
【００１１】
また、さらに、前記画像がどのような信号であるかという属性情報に基づいて前記第１および第２の基準値を適宜切り替える切替回路を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像領域検出回路は、画像内の有効領域および無効領域を自動で検出することができるため、画像領域検出回路を用いて、有効領域内の画素に基づいて補正を行うことで、どのような画像に対しても常に適切な補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の画像領域検出回路を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の画像領域検出回路の構成を表す一実施形態の概略図である。同図に示す画像領域検出回路１０は、ディスプレイ上に表示される画像や記録媒体に記録される画像などに対して適切な補正を行うために、画像の状態に応じて補正処理を行うための情報を抽出する画像内の有効領域、および情報を抽出しない画像内の無効領域を検出するもので、比較回路１２と、カウント回路１３と、記憶回路１４と、検出回路１６と、第１の基準値を保持するレジスタ１１と、第２の基準値を保持するレジスタ１５とによって構成されている。
【００１５】
比較回路１２とカウント回路１３には、各々のフレーム（画面）の画像の信号が、その画素のスキャン順に入力される。カウント回路１３はフレーム毎にリセットされ、スキャン順に入力されてくる画素の数をカウントしてカウント値を記憶回路１４に出力する。比較回路１２は、フレームの画像に含まれる全画素について、スキャン順に連続する２つの画素間の信号レベルの違い（差分）とレジスタ１１に保持された第１の基準値とを順次比較し、その比較結果を出力する。比較結果は、２つの画素間の信号レベルの違いが、レジスタ１１に保持された第１の基準値以下であるか否かを表す。本実施形態の場合には、連続する２つの画素間の信号レベルの違いが第１の基準値以下であればビット信号として“０”を、第１の基準値より大きければビット信号として“１”を出力するのが、記憶容量を少なくできるという利点があり好ましい。
【００１６】
ここで、スキャンの順序は、例えば１フレームの画像がｍ画素×ｎラインで構成される場合、１ライン目のｍ画素について、左側の画素から右側の画素に向かって順次スキャンが行われ、続いて、２ライン目に移動して同様にスキャンが行われる。以下同様にして、３ライン目、４ライン目、…、ｎライン目の順にスキャンが行われる。各フレームの画像においても同様のスキャン順序である。
【００１７】
続いて、記憶回路１４には、比較回路１２から比較結果が入力され、カウント回路１３からカウント値が入力される。記憶回路１４は、カウント回路１３から出力されるカウント値と対応付けて前記比較結果を記憶する。カウント値をアドレスとして前記比較結果を記憶することにより、カウント値と比較結果とを対応付けることができる。しかし、本発明の対応付はこれに限るものではない。
【００１８】
最後に、検出回路１６には、記憶回路１４から出力されるカウント値と対応付けられた比較結果が入力される。検出回路１６は、２つの画素間の信号レベルの違いが第１の基準値以下である画素が、レジスタ１５に保持された第２の基準値以上連続した場合に、その最初の画素の位置情報および連続数を算出する。連続数は、カウント値と比較結果に基づいて、２つの画素間の信号レベルの違いが第１の基準値以下である画素数から求めることができる。さらに、検出回路１６は、最初の画素の位置情報および連続数に基づいて有効領域および無効領域を検出する。前述のように、画素間の比較はスキャン順に行われるので、最初の画素の位置情報および連続数が分かれば無効領域を検出できる。また、無効領域以外の領域を有効領域と判断することができる。
【００１９】
次に、図２に示す画面の場合を例に挙げて、画像領域検出回路１０の動作を説明する。
【００２０】
図２は、ディスプレイ上に表示された画像の有効領域および無効領域を表す概念図である。同図は、テレビの画面上に映画などの、通常のテレビ番組とは表示アスペクト比が異なる画像が表示された状態を概念的に表したものである。すなわち、画面の上下には、左右に延びる帯状の黒色の表示領域（無効領域）が存在し、画面中央部に、同じく左右に延びる帯状の映画の表示領域（有効領域）が存在する。
【００２１】
１フレーム目の画像を構成する画素の信号が、そのスキャン順に比較回路１２とカウント回路１３に入力される。比較回路１２では、１フレーム目の画像に含まれる全画素について、スキャン順に連続する２つの画素間の信号レベルが順次比較され、その比較結果が出力される。
【００２２】
まず、画面上部の黒色の表示領域に含まれる各画素の信号レベルは全て黒レベルである。従って、画面上部の黒色の表示領域の最初の画素ａの位置から、その最後の画素ｂの位置までの間は信号レベルが変化しない。
【００２３】
このため、画面上部の黒色の表示領域に含まれる画素の信号が入力される間、比較回路１２からは、２つの画素間の信号レベルの違いが第１の基準値以下であるという比較結果が出力される。また、記憶回路１４は、カウント回路１３からのカウント値と対応付けて前記比較結果を記憶する。検出回路１６では、このカウント値と比較結果に基づいて、画素ａからｂまでの間の画素数（連続数）が算出される。ここでは、この連続数が第２の基準値以上となるように第２の基準値が設定されているとする。従って、検出回路１６において、画素ａからｂまでの領域は無効領域であると判定できる。
【００２４】
続いて、画面中央部の映画の表示領域に含まれる各画素の信号レベルは、その画像に応じて各々所定の信号レベルを持つ。ここでは、２つの画素間の信号レベルの違いが第１の基準値以下となる画素が、第２の基準値以上連続しないように、第１および第２の基準値が設定されているものとする。
【００２５】
従って、映画の表示領域に含まれる画素の信号が入力されると、比較回路１２からは、画像の状態に応じて、２つの画素間の信号レベルの違いが第１の基準値以下であるという比較結果、もしくは第１の基準値よりも大きいという比較結果が出力される。検出回路１６では、同様に連続数が算出されるが、ここでは、上記のように、連続数は第２の基準値未満となるので、この領域は有効領域であると判定できる。
【００２６】
最後に、画面下部の黒色の表示領域に含まれる画素の信号が入力される間の動作は、画面上部の黒色の表示領域の場合と同様である。すなわち、比較回路１２からは、２つの画素間の信号レベルの違いが第１の基準値以下であるという比較結果が出力される。記憶回路１４は、カウント回路１３からのカウント値と対応付けて前記比較結果を記憶する。また、検出回路１６では、カウント値と比較結果に基づいて、最初の画素ｃの位置情報およびその連続数が算出される。
【００２７】
以後同様にして、２フレーム以降の画像についても、上記と同様の動作が繰り返し行われる。
【００２８】
また、記憶回路１４に、複数フレームの画像にわたって、カウント回路１３のカウント値と対応付けて比較回路１２からの比較結果を記憶しておき、検出回路１６において、複数フレームの画像にわたる、最初の画素の位置情報および連続数に基づいて有効領域および無効領域を検出してもよい。例えば、複数フレームにわたって同一領域で信号レベルに変化がなければ無効領域と判断する。これにより、領域の検出精度をさらに向上させることができる。
【００２９】
以上のように、画像領域検出回路１０では、画像内の有効領域および無効領域を自動で検出することができる。従って、画像領域検出回路１０を用いて、有効領域内の画素から抽出される画像情報に基づいて補正の処理内容を変更することで、どのような画像に対しても常に適切な補正を行うことができる。また、記憶回路１４に記憶される情報は、比較結果としての１ビット信号だけなので、例えば１フレームの画像をフレームメモリに取り込んで処理を行う場合などと比べて、その回路規模も小さいという利点がある。
【００３０】
また、画像領域検出回路１０では、第１および第２の基準値を適宜設定することによって、画像領域検出回路１０を使用するシステムや、入力される画像に最適な判断を行うことが可能になる。
【００３１】
例えば、ビデオテープなどに記録された画像では、無効領域であっても、ノイズによって２つの画素間の信号レベルが第１の基準値よりも大きくなる場合がある。この場合、画像がどのような信号であるかという属性情報（この場合、ビデオテープに記録された画像）を受け取り、切替回路を用いて、属性情報に基づいて第１および第２の基準値を適宜切り替えることで、より正確に画像内の有効領域および無効領域を検出できるようにすることもできる。
【００３２】
また、例えば画面の左右に、上下に延びる帯状の無効領域が存在する場合もある。この場合、左右方向の連続数は少ないが、上下方向の連続数が多くなる。この場合も、第１および第２の基準値を適宜変更することによって適切な判断を行うことが可能である。また、本発明の画像領域検出回路は、上記の画面の上下や左右に帯状の無効領域が存在する場合に限らず、どのような画像であっても、画像内の有効領域および無効領域を自動で検出することができる。
【００３３】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の画像領域検出回路について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の画像領域検出回路の構成を表す一実施形態の概略図である。
【図２】ディスプレイ上に表示された画像の有効領域および無効領域を表す概念図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  画像領域検出回路
１１  第１の基準値を保持するレジスタ
１２  比較回路
１３  カウント回路
１４  記憶回路
１５  第２の基準値を保持するレジスタ
１６  検出回路
【図１】
2006270673.tif 000003
【図２】
2006270673.tif 000004