(57)【要約】【課題】人間の目の特性に合った自然なシーンチェンジを行うことが出来るシーンチェンジ検出装置を提供する。【解決手段】平均値を求める輝度平均測定部１，２と、それぞれの輝度の分布をヒストグラム化するヒストグラム抽出部３，６と、輝度平均値測定部で算出された前記第1の画像全体の輝度レベルの平均値と第２の画像全体の輝度レベルの平均値とを同じ輝度レベルに一致させると共に、ヒストグラム抽出部３，６でヒストグラム化された所定基準範囲内における輝度の分布をシフトさせる輝度シフト回路部２０と、輝度シフト回路部２０でシフトされた第１の画像或いは第２の画像の各ヒストグラム値同士の差分値を求める差分演算回路部２１と、差分演算回路２１で求められた差分値が所定値以上であるかどうかを判断する。【選択図】      図１
2006121274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子を用いてプロジェクタにより画像表示を行う際、前記液晶表示素子に入力する画像が第１の画像から第２の画像に変わったとき、前記液晶表示素子に変化制御信号を出力するシーンチェンジ検出装置において、
前記第１、第２の画像全体の輝度レベルを測定した後、平均値を求める輝度平均測定部と、
前記輝度平均測定部で測定された前記第１、第２の画像全体の輝度レベルの中から所定基準範囲内におけるそれぞれの輝度の分布をヒストグラム化するヒストグラム抽出部と、
前記第１、第２の画像全体の輝度レベルの平均値の差分値を求め、差分値に基づいて、前記輝度平均値測定部で算出された前記第1の画像全体の輝度レベルの平均値と前記第２の画像全体の輝度レベルの平均値とを同じ輝度レベルに一致させると共に、前記ヒストグラム抽出部でヒストグラム化された前記所定基準範囲内における前記第１の画像或いは前記第２の画像の輝度の分布をシフトさせる輝度シフト回路部と、
前記輝度シフト回路部でシフトされた前記所定基準範囲内における前記第１の画像或いは前記第２の画像の各ヒストグラム値同士の差分値を求める差分演算回路部と、
前記差分演算回路で求められた前記各ヒストグラム値同士の差分値が所定値以上であるかどうかを判断する判断回路部と、
前記判断回路部で前記所定値を超えた場合には、前記第１の画像と前記第２の画像との間の画像に変化ありの信号を出力し、前記所定値以下であった場合には、前記第１の画像と前記第２の画像との間の画像に変化なしの信号を出力する信号出力回路部と、
前記信号出力回路部から出力される信号に基づいて、前記液晶表示素子の応答特性のダイナミックレンズを広げる前記変化制御信号を出力する信号処理回路部と、
からなることを特徴とするシーンチェンジ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像を表現する時系列的に連続するフレーム画像から、画像の切り替わりを検出するシーンチェンジ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＶ放送、ハイビジョン放送、ＶＴＲ、ＤＶＤ等から画像を入力しスクリーン上に大画面を投影する投射型プロジェクタ等において、継続性の無い画面の急激な変化の画像(シーンチェンジと称する)が入力されると、消費電力が増加する明るい画面では瞬間的に電力不足状態となり本来は明るい画面が暗く投影されたり、逆に消費電力が減少する暗い画面では瞬間的に電力過剰状態となり本来は暗い画面が明るく投影されたりして、スクリーン上の画面に異常を生じていた。
【０００３】
例えば図７（Ａ）に示すように、入力画像が暗い画像から明るい画像に急激に変わり、次に明るい画像から暗い画像に変わった場合、スクリーン上に投影される画像の輝度は最初のフレームでは少なく、次のフレームから徐々に明るくなり４フレーム目の終わり頃やっと正常な明るさが得られ、そして次に暗い画像に急激に変わると最初のフレームは徐々に暗くなりそれから正常な画像に回復していたため、投影される画像を劣化させていた。
【０００４】
そして、上記のような入力画像が暗い画像から明るい画像に急激に変わったり、明るい画像から暗い画像に急激に変わったりする、継続性のある画像から継続性の無い画像への切り替わりに対して、従来は図８に示すような、シーンチェンジ検出装置１１により、使用する画像の切り替わり部分をシーンチェンジとして抽出する方法があるので、このシーンチェンジにより投影される画像の制御を行うことが考えられていた。
【０００５】
この図８に示すシーンチェンジ検出装置１１は、例えば、１フレーム遅延装置１２、フレーム間差分算出装置１３、シーンチェンジ判定装置１４で構成され、シーンチェンジ判定装置１４により、入力画像Ｖｉｎに対し１フレーム遅延させた画像Ｖｍとの差分データＤｆ０における絶対値の総和によって判定する。すなわち、差分データＤｆ０の絶対値の総和が所定の閾値より大きければシーンチェンジ判定装置１４でシーンチェンジ有りと判定し、シーンチェンジフラグＤｂ０をＯＮにしていた。
【０００６】
そしてシーンチェンジを扱う場合の用途としては特許文献１に画像圧縮を行う際の静止画を抽出するものとして次のように記載されていた。
１．動画中のシーンの切り替わりや、フェードイン・フェードアウトなどの特種効果を      自動検出し、これらの特徴的なシーンの変わり目をシーンチェンジで検出し、画像      のインデックスとして縮小・静止画表示させ、動画の内容把握を行う。
２．映像信号のノイズを低減するためのノイズ低減装置に関し、例えば画像のフィール      ド相関やフレーム相関を利用してシーンチェンジを検出した時に、ノイズ低減処理      を行う。
３．シーン転換時のフレームをクリーン（補間処理の影響を受けない）に保持する。シ      ーンチェンジを検出すると、直後のフレームの内挿処理を４フィールド処理から２      フィールド処理に減らしフレーム相関のない映像同士の補間処理を防ぐ。
４．エンコード時には「自動シーンチェンジ検出」で検出したシーンの先頭をプリエン      コードしてから、実際のエンコードを行う。これにより、歪みとビットレートの正      確な関係が得られる。
この画像圧縮を行う際の静止画抽出に用いるシーンチェンジは、動画１０数フレームに対して圧縮率を下げないようにして行うものであり、リアルタイムで変化する画像を１フレーム以内で制御するスクリーン上に大画面で投影する投射型プロジェクタ等において使用することは困難であった。
【特許文献１】特開平６−２２２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような入力画像Ｖｉｎと１フレーム遅延させた画像Ｖｍとの差分における絶対値の総和によって行うシーンチェンジの判定は、１フレーム画像全体の差分データの演算により行わなければならないから、シーンチェンジの判定を行うためには１フレーム以上の時間がかかり、しかも、１画面全体の高周波成分の変化や、部分的な明暗の変化による誤動作を生じやすいと言う問題点が有り、このため、スクリーン上に大画面をリアルタイムで投影する投射型プロジェクタ等に用いるのは困難であると言う問題点があった。
【０００８】
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、１画面全体の高周波成分の変化や、部分的な明暗の変化を有するフレーム画像に対しても誤動作が少なく、しかも、１フレーム以内の時間で正確なシーンチェンジの判定を行うことが出来るシーンチェンジ検出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための手段として、第１の発明によるシーンチェンジ検出装置は、液晶表示素子を用いて画像表示を行う際、前記液晶表示素子に入力する画像が第１の画像から第２の画像に変わったとき、前記液晶表示素子に変化制御信号を出力するシーンチェンジ検出装置において、前記第１、第２の画像全体の輝度レベルを測定した後、平均値を求める輝度平均測定部と、前記輝度平均測定部で測定された前記第１、第２の画像全体の輝度レベルの中から所定基準範囲内におけるそれぞれの輝度の分布をヒストグラム化するヒストグラム抽出部と、前記第１、第２の画像全体の輝度レベルの平均値の差分値を求め、差分値に基づいて、前記輝度平均値測定部で算出された前記第1の画像全体の輝度レベルの平均値と前記第２の画像全体の輝度レベルの平均値とを同じ輝度レベルに一致させると共に、前記ヒストグラム抽出部でヒストグラム化された前記所定基準範囲内における前記第１の画像或いは前記第２の画像の輝度の分布をシフトさせる輝度シフト回路部と、前記輝度シフト回路部でシフトされた前記所定基準範囲内における前記第１の画像或いは前記第２の画像の各ヒストグラム値同士の差分値を求める差分演算回路部と、前記差分演算回路で求められた前記各ヒストグラム値同士の差分値が所定値以上であるかどうかを判断する判断回路部と、前記判断回路部で前記所定値を超えた場合には、前記第１の画像と前記第２の画像との間の画像に変化ありの信号を出力し、前記所定値以下であった場合には、前記第１の画像と前記第２の画像との間の画像に変化なしの信号を出力する信号出力回路部と、前記信号出力回路部から出力される信号に基づいて、前記液晶表示素子の応答特性のダイナミックレンズを広げる前記変化制御信号を出力する信号処理回路部と、からなることを特徴とするシーンチェンジ検出装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、入力画像と１フレーム遅延した画像とのＡＰＬ（Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｌｅｖｅｌ：平均映像レベル）と部分的なヒストグラムによる差分値を用いて、画像の明るさに応じたシーンチェンジ判定を行うことにより、高周波成分の変化や、部分的な明暗の変化を有するフレーム画像に対しても誤動作が少なく、しかも１フレーム以内の処理時間で正確なシーンチェンジを行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態に係るシーンチェンジ検出装置について図１〜図７を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態におけるシーンチェンジ検出装置の構成を示す図であり、図２はシーンチェンジの判定に用いるヒストグラムとＡＰＬの説明図で（Ａ）はＡＰＬが低い画像のヒストグラムとＡＰＬを示す図であり、（Ｂ）はＡＰＬが大きい画像のヒストグラムとＡＰＬを示す図である。図３は暗い画面から明るい画面に変動した場合のヒストグラムとＡＰＬの差分を示す図である。図４はシーンチェンジの判定に用いるテーブルを示す図である。図５はガンマ変換特性を示す図である。図６は入力画像レベルに対する投影画像輝度の輝度レベルを示す図であり、（Ａ）は入力画像レベル変化を直線とした場合の輝度レベルを示す図であり、（Ｂ）は入力画像レベルをガンマＢとした場合の輝度レベルを示す図である。図７はシーンチェンジを用いて画質劣化の少ない投影画像の生成を示す図であり、（Ａ）は処理前の画像レベルを示す図であり、（Ｂ）は処理後の画像レベルを示す図である。（Ｃ）は画質劣化の少ない投影画像を生成する装置の構成を示す図である。
【００１２】
図１に示すように本発明の実施形態に係るシーンチェンジ検出装置は、液晶表示素子を用いて画像表示を行う際、液晶表示素子に入力する画像が第１の画像から第２の画像に変わったとき、液晶表示素子に変化制御信号を出力するシーンチェンジ検出装置において、第１、第２の画像全体の輝度レベルを測定した後、平均値を求める輝度平均測定部１，２（ＡＰＬ検出部１，２）と、輝度平均測定部で測定された第１、第２の画像全体の輝度レベルの中から所定基準範囲内におけるそれぞれの輝度の分布をヒストグラム化するヒストグラム抽出部３，６と、第１、第２の画像全体の輝度レベルの平均値の差分値を求め、差分値に基づいて、輝度平均値測定部で算出された前記第1の画像全体の輝度レベルの平均値と第２の画像全体の輝度レベルの平均値とを同じ輝度レベルに一致させると共に、ヒストグラム抽出部３，６でヒストグラム化された所定基準範囲内における第１の画像或いは第２の画像の輝度の分布をシフトさせる輝度シフト回路部２０と、輝度シフト回路部２０でシフトされた所定基準範囲内における第１の画像或いは第２の画像の各ヒストグラム値同士の差分値を求める差分演算回路部２１と、差分演算回路２１で求められた各ヒストグラム値同士の差分値が所定値以上であるかどうかを判断する判断回路部２２と、判断回路部２２で所定値を超えた場合には、第１の画像と第２の画像との間の画像に変化ありの信号を出力し、所定値以下であった場合には、第１の画像と第２の画像との間の画像に変化なしの信号を出力する信号出力回路部２３と、信号出力回路部２３から出力される信号に基づいて、液晶表示素子の応答特性のダイナミックレンズを広げる変化制御信号を出力する信号処理回路部２４と、を含むシーンチェンジ判定部８から構成されるものである。
【００１３】
次に、動作例について説明する。まず、図１において入力画像ＶｉｎをＡＰＬ検出部１に加える。ＡＰＬ検出部１では入力画像Ｖｉｎを画素単位で加算平均し全体の平均値レベルＡｐ０を検出する。そしてこの平均値レベルＡｐ０をヒストグラム検出範囲設定部２に加へ、ヒストグラム検出範囲Ｈｗ０を設定しヒストグラム抽出部３に加える。次にヒストグラム抽出部３に入力画像Ｖｉｎを入力しヒストグラム検出範囲Ｈｗ０のヒストグラムＨｇ０を抽出しシーンチェンジ判定部８に加える。
【００１４】
そして、入力画像Ｖｉｎをフレームメモリ４に記憶して得られた１フレーム遅延した画像ＶｍをＡＰＬ検出部５に加える。ＡＰＬ検出部５では画像Ｖｍを画素単位で加算平均し全体の平均値レベルＡｐ１を検出する。そしてこの平均値レベルＡｐ１をヒストグラム検出範囲設定部６に加え、ヒストグラム検出範囲Ｈｗ１を設定しヒストグラム抽出部７に加える。次にヒストグラム抽出部７に画像Ｖｍを入力しヒストグラム検出範囲Ｈｗ１のヒストグラムＨｇ１を抽出しシーンチェンジ判定部８に加える。
シーンチェンジ回路８の構成例を図１の下部に、輝度シフト回路部２０、差分演算回路部２１、判断回路部２２、信号出力回路部２３、信号処理回路部２４として示す。
【００１５】
ヒストグラム検出範囲設定部２、６では図２に示すようにＡＰＬレベルに応じてヒストグラムの検出範囲を設定する。
例えばヒストグラムを最大信号レベルに対して１６段階に設定し、ＡＰＬを中心にして設定範囲を６段階とする。
【００１６】
すると、図２（Ａ）に示すようにＡＰＬレベルが低い５段階目に位置する場合、ＡＰＬレベルＡｐ０を中心にした３〜８段階目のヒストグラムを検出範囲Ａとして設定する。そして、例えば図２（Ｂ）に示すようにＡＰＬレベルが高い１１段階目に位置する場合、ＡＰＬレベルＡｐ０を中心にした９〜１４段階目のヒストグラムを検出範囲Ｂとして設定する。この検出範囲Ａと検出範囲ＢはＡＰＬレベルの位置によって変化しない一定範囲に設定するが、ＡＰＬレベルに比例させてＡＰＬレベルが低い場合は検出範囲を狭くしＡＰＬレベルが高い場合は検出範囲を広くするよう設定してもよい。
【００１７】
そして、検出範囲Ａはヒストグラム検出範囲設定部２から制御信号Ｈｗ０として出力されヒストグラム抽出部３に加えられる。検出範囲Ｂはヒストグラム検出範囲設定部６から制御信号Ｈｗ１として出力されヒストグラム抽出部７に加えられる。
【００１８】
一方、入力画像Ｖｉｎはヒストグラム抽出部３にも加えられ図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す現在の画像からヒストグラムを抽出する。ヒストグラム抽出部３ではヒストグラム抽出時に制御信号Ｈｗ０により検出範囲ＡのみのヒストグラムＨｇ０が抽出されシーンチェンジ判定部８に送られる。
そして、１フレーム遅延した画像Ｖｍはヒストグラム抽出部７にも加えられ図２に示す１フレーム前の画像からヒストグラムを抽出する。ヒストグラム抽出部７ではヒストグラム抽出時に制御信号Ｈｗ１により検出範囲ＢのみのヒストグラムＨｇ１が抽出されシーンチェンジ判定部８に送られる。
【００１９】
そして検出範囲の中のヒストグラムに応じてそれぞれの段階ｎの絶対値差分レベルＨｎをシーンチェンジ判定部８で算出する。
段階別の絶対値差分データＨｎ＝‖Ｈｇ０ｎ−Ｈｇ１ｎ‖．．．（１）式
【００２０】
シーンチェンジ判定部８ではＡＰＬ、ヒストグラムをそれぞれ入力し、シーンチェンジの判定を行う。
シーンチェンジ条件（Ｄｂ０＝１としシーンチェンジをＯＮにする条件）：
[１]ＡＰＬの変動
（１）暗→明    （ＡＰ０−ＡＰ１）＞  Ｋ０×ＡＰｍａｘ．．．（２）式
Ｋ０:定数、ＡＰｍａｘ：ＡＰＬ最大値
（２）明→暗    （ＡＰ１−ＡＰ０）＞  Ｋ１×ＡＰｍａｘ．．．（３）式
Ｋ１：定数
人間の目は明るさにはすぐ反応し暗さにはゆっくりと反応するためこの反応にあわせて定数をＫ０＜Ｋ１となるよう設定する。例えばＫ０＝０．２，Ｋ１＝０．４とする。
［２］ヒストグラムの変動
ＡＰＬの変動が少ない時は図２（Ａ），（Ｂ）の（３）に示すようなそれぞれの検出範囲において（１）式で算出した絶対値差分レベルＨｎの合計により判定する。
ΣＨｎ  ＞  Ｋ２×Ｈｍａｘ．．．（３）式
Ｋ２:定数、Ｈｍａｘ：検出範囲ヒストグラム最大値合  計
（図２（Ａ）においてはｎ＝３〜８、図２（Ｂ）においてはｎ＝９〜１４である。この時Ｋ２は、実験により０．３〜０．５の範囲に設定した。）
［３］ＡＰＬの変動を加味したヒストグラムの変動
人間の目は明るさにはすぐ反応し暗さにはゆっくりと反応するため、ＡＰＬ選択部３から出力されるＡｐ（最大値を１とするＡＰＬレベル）のレベルに応じて（３）式の定数Ｋ２をＫ３として次のように設定する。
Ｋ３＝Ｋ２×（１−Ａｐ）
すなわち（３）式は
ΣＨｎ  ＞  Ｋ３×Ｈｍａｘ．．．（４）式
となる。
次に、図２（Ａ）に示すＡＰＬレベルが低い場合を（４）式から判定値Ｂとし、図２（Ｂ）に示すＡＰＬレベルが図２（Ａ）より高い場合を（４）式から判定値Ａとすると、判定値Ａは判定値Ｂよりも小さい値となり、この結果明るい時にシーンチェンジへの反応が早くなる。
【００２１】
そして、このようにヒストグラムの検出範囲をＡＰＬのレベルを中心とした部分的な範囲に限定すれば、画面全体はＡＰＬレベルで判定し、ＡＰＬレベルの変動が少ない時は部分的なヒストグラムの変動に基づいて判定することにより、シーンチェンジを正確に検出することが出来る。
また、ヒストグラムの検出範囲は信号レベルを１６段階としこの中の略１／２．７の６段階とするため、処理時間も略１／２．７に短縮出来るので、１フレーム画像の実時間内で十分ヒストグラムによるシーンチェンジ判定が出来る。
【００２２】
以上のようにしてＡＰＬを中心としたヒストグラムの変動に基づいてシーンチェンジを判定する。
例えば、図３(１)に示すＡＰＬが低く暗い画像Ｖｉｎが図３(２)に示すＡＰＬが高く明るい画像Ｖｍになった場合、ＡＰＬレベルは変動するがヒストグラムは変動しないためシーンチェンジフラグはＯＦＦである。
この状態は実際に太陽が雲に覆われたり、照明光が変動したりした場合に相当し、画像の内容は変わらないのでシーンチェンジフラグをＯＦＦにすることにより、画像の継続性を保つことが出来る。
【００２３】
すなわち、図３(３)に示すように画像全体のヒストグラムの差分（Ｖｉｎ−Ｖｍ）の絶対値によれば、ヒストグラムに大きな差が生じるためシーンチェンジフラグはＯＮにしなければならないが、図３(４)に示すようにＡＰＬの差分（ＡＰ１−Ａｐ０）を予め差し引いたヒストグラムの部分的な差分（Ｖｉｎ−｛Ｖｍ−（Ａｐ１−Ａｐ０）｝によればヒストグラムには差は生じないためシーンチェンジフラグはＯＦＦである。
【００２４】
そして、図４にシーンチェンジ判定部９に用いるテーブルを示す。このテーブルに基づいてシーンチェンジを判定する。
テーブルにおいてＡｐ０−Ａｐ１が＜−０．２の場合は、暗い画面から明るい画面になり明順応となるため、ヒストグラムの差分が小さいうちにシーンチェンジをＯＮにする。
Ａｐ０−Ａｐ１が−０．２〜＋０．２の範囲に相当する画面の明るさにあまり変動がないときは、ヒストグラムの差分はやや大きくなってからシーンチェンジＯＮにする。これは同じ明るさにおいてはシーンチェンジが少ないからである。
また、Ａｐ０−Ａｐ１が＋０．２＜の場合は、明るい画面から暗い画面になり暗順応となるため、明順応に比べややヒストグラムの差分を大きくしてシーンチェンジをＯＮにする。
【００２５】
このシーンチェンジを用いて投射型プロジェクタ等に用いる投影画像とするために、まず、シーンチェンジがＯＮになった場合、図５に示すように入力画像の直線性はガンマＡに設定されているから、これをガンマＢに変換して最初のフレームの投影画像とする。
【００２６】
そして、次に図６を用いて、シーンチェンジがＯＮになった時の投影画像のガンマ変換について説明する。
まず図６（Ａ）は入力画像レベルが０から１００％に変化する時の投影画像輝度における輝度レベルを示す。中央の比例領域Ｐ１−Ｐ２間においては入力画像レベルに対して輝度レベルは比例するのでそのまま用いる。
【００２７】
次に入力画像レベルが点線で示すようにＰ２から最も明るい１００％レベルまで直線的に変化した場合で、この時の輝度レベルはＰ２−Ｐ３間の変化となり輝度レベルの上昇分不足領域となる。
【００２８】
そして、グラフの下方に示すように、入力画像レベルが点線で示すようにＰ１から最も暗い０％レベルまで直線的に変化した場合で、この時の輝度レベルはＰ１−Ｐ０間の変化となり輝度レベルの下降分不足領域となる。
【００２９】
従って、入力レベル最が暗い０％レベルから最も明るい１００％レベルまで変化した時輝度レベルは輝度表示範囲（Ａ）となり、投影画像の輝度レベルの最大明度が下がり、最小暗部が上がるため表示される輝度範囲が非常に狭くなる。
【００３０】
このため、図５のガンマＢに図６（Ａ）の入力画像の点線部分を変換して図６（Ｂ）Ｐ３−Ｐ５、及び図６（Ｂ）Ｐ１−Ｐ４の点線部分とすることにより図６（Ａ）の点線部の入力画像レベルと同等の図６（Ｂ）の実線部分の輝度表示範囲（Ｂ）を得ることが出来る。
【００３１】
そして、図７(Ａ)に示すように、例えば入力画像が点線部に示すように最初のフレームは入力画像レベルが低く次の１フレーム目から５フレーム目までは１００％の入力画像レベルで６フレーム目から９フレーム目までは低入力画像レベルとすると、投影画像輝度は１フレーム目で図６（Ａ）のＰ２点の輝度レベルとなり、ついでフレーム毎に輝度レベルは上昇し５フレーム目で１００％の輝度レベルとなる。
【００３２】
次に５フレーム目の１００％の入力画像レベルから６フレーム目の低入力画像レベルになると、投影画像輝度は６フレーム目で図６（Ａ）のＰ１点の輝度レベルとなり、ついでフレーム毎に輝度レベルは下降し９フレーム目で低入力画像レベルト同等の輝度レベルとなる。
このように入力画像レベルと投影画像の輝度レベルにおけるそれぞれの直線性が異なると、経過時間(フレーム)に対する画像レベルにずれを生じ画質の劣化となる。
【００３３】
このため、図７(Ｃ)に示すようにシーンチェンジ検出装置９とガンマ変換装置１５によりシーンチェンジを用いて画質の劣化を防止する。
まず、最初のフレームは入力画像レベルが低く次の１フレーム目から５フレーム目までは１００％の入力画像レベルで６フレーム目から９フレーム目までは低入力画像レベルとする入力画像Ｖｉｎをシーンチェンジ検出装置９に入力する。すると、１フレーム目でシーンチェンジと判定されるからこの時のシーンチェンジフラグＤｂ０をＯＮにしてガンマ変換装置１５に入力する。シーンチェンジ検出装置９からは入力画像の１フレーム遅延画像Ｖｍも出力されガンマ変換装置で１フレーム目の入力画像の直線性をガンマＢに設定して投影画像Ｖｐとする。
【００３４】
そうするとガンマ変換装置１０からは図７(Ｂ)に示すように１フレーム目はガンマ変換された投影画像Ｖｐによりほぼ１００％の輝度レベルに近い投影画像輝度が得られる。
次にシーンチェンジフラグＤｂ０はＯＦＦとなるが、ガンマ変換装置１０では引き続き、図６（Ａ）の投影画像輝度の入力画像に対する輝度レベルに応じてガンマ変換を行い、例えば２フレーム目はガンマＢ、３フレーム目はガンマＡとガンマＢの間、そして４フレーム目はガンマＡとすれば、図７(Ｂ)に示すようにほぼ入力画像レベルと同等の輝度レベルが得られる。
【００３５】
そして、５フレーム目から６フレーム目に画像入力レベルが１００％の入力画像レベルから低入力画像レベルに変化するとシーンチェンジが検出されてシーンチェンジフラグＤｂ０がＯＮになるからまず６、７フレーム目はガンマＡからガンマＢに、次の８フレーム目はガンマＡとガンマＢの間、そして９フレーム目はガンマＡとすれば、図７(Ｂ)に示すようにほぼ入力画像レベルと同等の輝度レベルが得られる。
【００３６】
このようにして、シーンチェンジ時に投影画像の直線性をガンマＡからガンマＢとすることにより図７(Ａ)に示すように点線で示される急激な変化の入力画面を図７(Ｂ)に示すような自然な変化の画像として投射型プロジェクタ等によりスクリーンに投影することが出来る。
【００３７】
以上述べてきたように、本発明の実施形態に係るシーンチェンジ検出装置は、１フレーム前の画像と現在の画像とのシーンチェンジを検出する場合、ヒストグラム全体ではなくＡＰＬに応じてヒストグラムの一部をシーンチェンジ検出範囲として使用することにより、ヒストグラムの算出時間は１フレームの略１／２．７以下に短縮できるので、リアルタイムで画像を継続処理することが出来る。
【００３８】
また、シーンチェンジとして認識しやすい高周波成分の変化や、部分的な明暗の変化を有するフレーム画像に対しても、高周波成分も含めて平均化して得た直流分によるＡＰＬを基準としたヒストグラムの一部分を用いることにより、これら２つの影響を除去することが可能となり、誤動作の少ない、正確なシーンチェンジを行うことが出来る。
【００３９】
そして、検出条件として、例えば、明るい場面からのシーンチェンジ検出についてはヒストグラムの上側における範囲の絶対値差分が図４の左側に示すテーブル値を超えることにより行い、暗い場面からのシーンチェンジ検出ではヒストグラムの下側における範囲の絶対値差分が図４の右側のテーブル値を超えることにより行うことにより、明るさにはすぐ反応し暗さにはゆっくりと反応する、人間の目の特性に合ったシーンチェンジの判定を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態におけるシーンチェンジ検出装置の構成を示す図である。
【図２】シーンチェンジの判定に用いるヒストグラムとＡＰＬの説明図で（Ａ）はＡＰＬが低い画像のヒストグラムとＡＰＬを示す図であり、（Ｂ）はＡＰＬが大きい画像のヒストグラムとＡＰＬを示す図である。
【図３】暗い画面から明るい画面に変動した場合のヒストグラムとＡＰＬの差分を示す図である。
【図４】シーンチェンジの判定に用いるテーブルを示す図である。
【図５】ガンマ変換特性を示す図である。
【図６】入力画像レベルに対する投影画像輝度の輝度レベルを示す図であり、（Ａ）は入力画像レベル変化を直線とした場合の輝度レベルを示す図であり、（Ｂ）は入力画像レベルをガンマＢとした場合の輝度レベルを示す図である。
【図７】シーンチェンジを用いて画質劣化の少ない投影画像の生成を示す図であり、（Ａ）は処理前の画像レベルを示す図であり、（Ｂ）は処理後の画像レベルを示す図であり、（Ｃ）は画質劣化の少ない投影画像を生成する装置の構成を示す図である。
【図８】従来のシーンチェンジ検出装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・ＡＰＬ検出部、２・・・ヒストグラム検出範囲設定部、３・・・ヒストグラム抽出部、４・・・フレームメモリ、５・・・ＡＰＬ検出部、６・・・ヒストグラム検出範囲設定部、７・・・ヒストグラム抽出部、８・・・シーンチェンジ判定部、９・・・シーンチェンジ検出装置、１０・・・ガンマ変換装置、１１・・・シーンチェンジ装置、１２・・・１フレーム遅延装置、１３・・・フレーム間差分検出装置、１４・・・シーンチェンジ判定装置、２０・・・輝度シフト回路部、２１・・・差分演算回路部、２２・・・判断回路部、２３・・・信号出力回路部、２４・・・信号処理回路部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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