(57)【要約】【課題】視覚処理された画像を視覚する者にとって、より視覚的効果の高い画像を得ることを課題とする。【解決手段】視覚処理装置９１０は、出力部９１４と、変換部９１５とを備えている。出力部９１４は、環境光を表すパラメータＰ１に基づいて輝度調整パラメータＰ２を出力する。変換部９１５は、出力部９１４により出力された輝度調整パラメータＰ２と、視覚処理の対象となる対象画素の輝度と、対象画素の周辺に位置する周辺画素の輝度とに基づいて、対象画素の輝度を変換する。【選択図】図４０
2011172260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境光を表すパラメータに基づいて調整パラメータを出力するパラメータ出力部と、
入力された画像信号に対して、対象画素の周囲の複数の画素から生成される周囲情報と、前記調整パラメータに応じて変換特性を決定し、前記変換特性に応じて前記対象画素を変換し、出力信号を出力する出力信号作成部と、
を備え、
前記変換特性は、
前記調整パラメータに基づき、
前記画像信号の明るさ、または局所コントラストを調整する変換特性を有することを特徴とする、
視覚処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚処理装置、特に、画像信号の空間処理または階調処理などの視覚処理を行う視覚処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原画像の画像信号の視覚処理として、空間処理と階調処理とが知られている。
空間処理とは、フィルタ適用の対象となる着目画素の周辺の画素を用い、着目画素の処理を行うことである。また、空間処理された画像信号を用いて、原画像のコントラスト強調、ダイナミックレンジ（ＤＲ）圧縮など行う技術が知られている。コントラスト強調では、原画像とボケ信号との差分（画像の鮮鋭成分）を原画像に加え、画像の鮮鋭化が行われる。ＤＲ圧縮では、原画像からボケ信号の一部が減算され、ダイナミックレンジの圧縮が行われる。
階調処理とは、着目画素の周辺の画素とは無関係に、着目画素毎にルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて画素値の変換を行う処理であり、ガンマ補正と呼ばれることもある。例えば、コントラスト強調する場合、原画像での出現頻度の高い（面積の大きい）階調レベルの階調を立てるＬＵＴを用いて画素値の変換が行われる。ＬＵＴを用いた階調処理として、原画像全体に１つのＬＵＴを決定して用いる階調処理（ヒストグラム均等化法）と、原画像を複数に分割した画像領域のそれぞれについてＬＵＴを決定して用いる階調処理（局所的ヒストグラム均等化法）とが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、空間処理と階調処理とを組み合わせた視覚処理についても知られている。図４８〜図５１を用いて、空間処理と階調処理とを組み合わせた従来の視覚処理について説明する。
図４８にアンシャープマスキングを利用したエッジ強調、コントラスト強調を行う視覚処理装置４００を示す。図４８に示す視覚処理装置４００は、入力信号ＩＳに対して空間処理を行いアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部４０１と、入力信号ＩＳからアンシャープ信号ＵＳを減算し差分信号ＤＳを出力する減算部４０２と、差分信号ＤＳの強調処理を行い強調処理信号ＴＳを出力する強調処理部４０３と、入力信号ＩＳと強調処理信号ＴＳとを加算し出力信号ＯＳを出力する加算部４０４とを備えている。
ここで、強調処理は、差分信号ＤＳに対して、線形あるいは非線形の強調関数を用いて行われる。図４９に強調関数Ｒ１〜Ｒ３を示す。図４９の横軸は、差分信号ＤＳ、縦軸は、強調処理信号ＴＳを表している。強調関数Ｒ１は、差分信号ＤＳに対して線形な強調関数である。強調関数Ｒ１は、例えば、Ｒ１（ｘ）＝０．５ｘ（ｘは、差分信号ＤＳの値）で表されるゲイン調整関数である。強調関数Ｒ２は、差分信号ＤＳに対して非線形な強調関数であり、過度のコントラストを抑制する関数である。すなわち、絶対値の大きい入力ｘ（ｘは、差分信号ＤＳの値）に対して、より大きい抑制効果（より大きい抑制率による抑制効果）を発揮する。例えば、強調関数Ｒ２は、絶対値のより大きい入力ｘに対して、より小さい傾きを有するグラフで表される。強調関数Ｒ３は、差分信号ＤＳに対して非線形な強調関数であり、小振幅のノイズ成分を抑制する。すなわち、絶対値の小さい入力ｘ（ｘは、差分信号ＤＳの値）に対して、より大きい抑制効果（より大きい抑制率による抑制効果）を発揮する。例えば、強調関数Ｒ３は、絶対値のより大きい入力ｘに対して、より大きい傾きを有するグラフで表される。強調処理部４０３では、これらの強調関数Ｒ１〜Ｒ３のいずれかが用いられている。
【０００４】
差分信号ＤＳは、入力信号ＩＳの鮮鋭成分である。視覚処理装置４００では、差分信号ＤＳの強度を変換し、入力信号ＩＳに加算する。このため、出力信号ＯＳでは、入力信号ＩＳのエッジ、コントラストが強調される。
図５０に、局所コントラスト（インテンシティ）の改善を行う視覚処理装置４０６を示す（例えば、特許文献２参照。）。図５０に示す視覚処理装置４０６は、空間処理部４０７と、減算部４０８と、第１の変換部４０９と、乗算部４１０と、第２の変換部４１１と、加算部４１２とを備えている。空間処理部４０７は、入力信号ＩＳに対して空間処理を行いアンシャープ信号ＵＳを出力する。減算部４０８は、入力信号ＩＳからアンシャープ信号ＵＳを減算し差分信号ＤＳを出力する。第１の変換部４０９は、アンシャープ信号ＵＳの強度に基づいて、差分信号ＤＳを局所的に増幅する増幅係数信号ＧＳを出力する。乗算部４１０は、差分信号ＤＳに増幅係数信号ＧＳを乗算し、差分信号ＤＳを局所的に増幅したコントラスト強調信号ＨＳを出力する。第２の変換部４１１は、アンシャープ信号ＵＳの強度を局所的に修正し、修正アンシャープ信号ＡＳを出力する。加算部４１２は、コントラスト強調信号ＨＳと修正アンシャープ信号ＡＳとを加算し、出力信号ＯＳを出力する。
【０００５】
増幅係数信号ＧＳは、入力信号ＩＳにおいてコントラストが適切で無い部分について、局所的にコントラストを適正化する非線形の重み係数である。このため、入力信号ＩＳにおいてコントラストの適切な部分は、そのまま出力され、適切で無い部分は、適正化して出力される。
図５１に、ダイナミックレンジの圧縮を行う視覚処理装置４１６を示す（例えば、特許文献３参照。）。図５１に示す視覚処理装置４１６は、入力信号ＩＳに対して空間処理を行いアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部４１７と、アンシャープ信号ＵＳをＬＵＴを用いて反転変換処理したＬＵＴ処理信号ＬＳを出力するＬＵＴ演算部４１８と、入力信号ＩＳとＬＵＴ処理信号ＬＳとを加算し出力信号ＯＳを出力する加算部４１９とを備えている。
【０００６】
ＬＵＴ処理信号ＬＳは、入力信号ＩＳに加算され、入力信号ＩＳの低周波成分（空間処理部４１７のカットオフ周波数より低い周波数成分）のダイナミックレンジを圧縮する。このため、入力信号ＩＳのダイナミックレンジを圧縮しつつ、高周波成分は保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−５７３３５号公報（第３頁，第１３図〜第１６図）
【特許文献２】特許第２８３２９５４号公報（第２頁，第５図）
【特許文献３】特開２００１−２９８６１９号公報（第３頁，第９図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した視覚処理では、視覚処理された画像を視覚する者にとって、より視覚的効果の高い画像を得ることが求められる。例えば、視覚処理された画像が表示される場合、表示された画像は、表示環境の影響を受けた状態で視覚される。
そこで本発明では、視覚処理された画像を視覚する者にとって、より視覚的効果の高い画像を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
発明１の視覚処理装置は、パラメータ出力手段と、変換手段とを備えている。パラメータ出力手段は、環境光を表すパラメータに基づいて輝度調整パラメータを出力する。変換手段は、パラメータ出力手段により出力された輝度調整パラメータと、視覚処理の対象となる対象画素の輝度と、対象画素の周辺に位置する周辺画素の輝度とに基づいて、対象画素の輝度を変換する。
環境光を表すパラメータは、例えば、光の強さを検知する光センサなどにより測定され、パラメータ出力手段に入力される。あるいは、環境光を表すパラメータは、ユーザの判断により作成され、パラメータ出力手段に入力される。
輝度調整パラメータとは、例えば、対象画素の輝度、周辺画素の輝度、あるいはそれらの値の演算結果などに対する変換後の対象画素の輝度を格納するルックアップテーブル（ＬＵＴ）や、対象画素の輝度、周辺画素の輝度、あるいはそれらの値の演算結果などを変換するための係数マトリクスデータ、などである。また、輝度調整パラメータは、環境光を表すパラメータを含んでもよい。
【００１０】
パラメータ出力手段は、例えば、複数の輝度調整パラメータから環境光を表すパラメータに応じた輝度調整パラメータを選択し、出力する、あるいは環境光を表すパラメータに応じた演算により、輝度調整パラメータを生成し、出力する。
本発明の視覚処理装置では、環境光に応じた視覚処理を実現することが可能となる。すなわち、視覚処理された画像を視覚する者にとって、より視覚的効果の高い画像を得ることが可能となる。
発明２の視覚処理装置は、発明１の視覚処理装置であって、パラメータ出力手段は、環境光を表すパラメータと外部から入力される外部パラメータとに基づいて輝度調整パラメータを出力することを特徴とする。
外部パラメータとは、例えば、画像を視覚するユーザが求める視覚的効果を表すパラメータである。より具体的には、画像を視覚するユーザが求めるコントラストなどの値である（以下、この欄において同じ）。
【００１１】
パラメータ出力手段は、環境光を表すパラメータと外部パラメータとに基づいて、輝度調整パラメータを出力する。ここで、輝度調整パラメータは、例えば、外部パラメータをさらに含んでもよい。
本発明の視覚処理装置では、環境光と外部パラメータとに応じた視覚処理を実現することが可能となる。例えば、画像を視覚するユーザが求めるコントラストなどの値をユーザ自身が設定し、よりユーザにとって視覚的効果の高い画像を得ることが可能となる。
発明３の視覚処理装置は、発明１の視覚処理装置であって、パラメータ出力手段は、環境光を表すパラメータに基づいて輝度調整パラメータを出力する第１のモードと、環境光を表すパラメータと外部から入力される外部パラメータとに基づいて輝度調整パラメータを出力する第２のモードとのいずれかを、切り換え信号に基づいて切り換えて動作することを特徴とする。
【００１２】
第１のモードでは、環境光に応じた輝度調整パラメータが出力される。第２のモードでは、環境光と外部パラメータに応じた輝度調整パラメータが出力される。
例えば、第１のモードでは、システムにあらかじめ設定されている既定の輝度調整パラメータが出力される。また、例えば、第２のモードでは、画像を視覚するユーザが求めるコントラストなどの値をユーザ自身が設定し、設定された値と環境光とに応じて輝度調整パラメータが出力される。
本発明の視覚処理装置では、画像を視覚するユーザ自身により設定されたコントラストなどの値を用いるか、あるいはシステムにあらかじめ設定されている既定の値を用いるかを切り換えることが可能となる。
発明４の視覚処理装置は、発明１の視覚処理装置であって、変換手段は、対象画素の輝度と周辺画素の輝度との差または比を強調する演算を行うことを特徴とする。
【００１３】
ここで、強調する演算とは、正方向への強調のみならず負方向への強調も含む。例えば、対象画素の輝度と周辺画素の輝度とを平滑化する処理や、局所的なコントラストを強調する処理などを含む。
本発明の視覚処理装置では、例えば、局所的なコントラストを強調し、環境光の存在する環境において視覚されるコントラストを維持することなどが可能となる。
発明５の視覚処理装置は、発明１の視覚処理装置であって、環境光を表すパラメータ、あるいは輝度調整パラメータの時間変化を制御する時間変化調整部、をさらに備えている。
ここで、時間変化調整部とは、例えば、パラメータの時間変化の応答を緩やかにする、あるいはパラメータの時間変化の応答を遅延させるなど、時間変化を制御する。応答を穏やかにする場合には、時間変化調整部は、例えば、ＩＩＲフィルタなどの平滑化フィルタやそれぞれのパラメータの値を積分した値または積分した値を平均した値などを出力する手段などで構成されてもよい。
【００１４】
本発明の視覚処理装置では、環境光を表すパラメータ、あるいは輝度調整パラメータの時間変化を制御することにより、例えば、急激なパラメータ変動を抑えることが可能となり、表示画面のちらつきを抑えることなどが可能となる。
発明６の視覚処理方法は、パラメータ出力ステップと、変換ステップとを備えている。パラメータ出力ステップは、環境光を表すパラメータに基づいて輝度調整パラメータを出力する。変換ステップは、パラメータ出力ステップにより出力された輝度調整パラメータと、視覚処理の対象となる対象画素の輝度と、対象画素の周辺に位置する周辺画素の輝度とに基づいて、対象画素の輝度を変換する。
環境光を表すパラメータは、例えば、光の強さを検知する光センサなどにより測定される。あるいは、環境光を表すパラメータは、ユーザの判断により作成される。
【００１５】
輝度調整パラメータとは、例えば、対象画素の輝度、周辺画素の輝度、あるいはそれらの値の演算結果などに対する変換後の対象画素の輝度を格納するルックアップテーブル（ＬＵＴ）や、対象画素の輝度、周辺画素の輝度、あるいはそれらの値の演算結果などを変換するための係数マトリクスデータ、などである。また、輝度調整パラメータは、環境光を表すパラメータを含んでもよい。
パラメータ出力ステップは、例えば、複数の輝度調整パラメータから環境光を表すパラメータに応じた輝度調整パラメータを選択し、出力する、あるいは環境光を表すパラメータに応じた演算により、輝度調整パラメータを生成し、出力する。
本発明の視覚処理方法では、環境光に応じた視覚処理を実現することが可能となる。すなわち、より視覚的効果の高い視覚処理を実現することが可能となる。
【００１６】
発明７の視覚処理プログラムは、コンピュータに視覚処理方法を行わせるプログラムである。視覚処理方法は、パラメータ出力ステップと、変換ステップとを備えている。パラメータ出力ステップは、環境光を表すパラメータに基づいて輝度調整パラメータを出力する。変換ステップは、パラメータ出力ステップにより出力された輝度調整パラメータと、視覚処理の対象となる対象画素の輝度と、対象画素の周辺に位置する周辺画素の輝度とに基づいて、対象画素の輝度を変換する。
環境光を表すパラメータは、例えば、光の強さを検知する光センサなどにより測定される。あるいは、環境光を表すパラメータは、ユーザの判断により作成される。
輝度調整パラメータとは、例えば、対象画素の輝度、周辺画素の輝度、あるいはそれらの値の演算結果などに対する変換後の対象画素の輝度を格納するルックアップテーブル（ＬＵＴ）や、対象画素の輝度、周辺画素の輝度、あるいはそれらの値の演算結果などを変換するための係数マトリクスデータ、などである。また、輝度調整パラメータは、環境光を表すパラメータを含んでもよい。
【００１７】
パラメータ出力ステップは、例えば、複数の輝度調整パラメータから環境光を表すパラメータに応じた輝度調整パラメータを選択し、出力する、あるいは環境光を表すパラメータに応じた演算により、輝度調整パラメータを生成し、出力する。
本発明の視覚処理プログラムでは、環境光に応じた視覚処理を実現することが可能となる。すなわち、より視覚的効果の高い視覚処理を実現することが可能となる。
発明８の半導体装置は、パラメータ出力部と、変換部とを備えている。パラメータ出力部は、環境光を表すパラメータに基づいて輝度調整パラメータを出力する。変換部は、パラメータ出力部により出力された輝度調整パラメータと、視覚処理の対象となる対象画素の輝度と、対象画素の周辺に位置する周辺画素の輝度とに基づいて、対象画素の輝度を変換する。
【００１８】
環境光を表すパラメータは、例えば、光の強さを検知する光センサなどにより測定され、パラメータ出力部に入力される。あるいは、環境光を表すパラメータは、ユーザの判断により作成され、パラメータ出力部に入力される。
輝度調整パラメータとは、例えば、対象画素の輝度、周辺画素の輝度、あるいはそれらの値の演算結果などに対する変換後の対象画素の輝度を格納するルックアップテーブル（ＬＵＴ）や、対象画素の輝度、周辺画素の輝度、あるいはそれらの値の演算結果などを変換するための係数マトリクスデータ、などである。また、輝度調整パラメータは、環境光を表すパラメータを含んでもよい。
パラメータ出力部は、例えば、複数の輝度調整パラメータから環境光を表すパラメータに応じた輝度調整パラメータを選択し、出力する、あるいは環境光を表すパラメータに応じた演算により、輝度調整パラメータを生成し、出力する。
【００１９】
本発明の半導体装置では、環境光に応じた視覚処理を実現することが可能となる。すなわち、より視覚的効果の高い視覚処理を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の視覚処理装置により、視覚処理された画像を視覚する者にとって、より視覚的効果の高い画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】視覚処理装置１の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図２】プロファイルデータの一例（第１実施形態）
【図３】視覚処理方法を説明するフローチャート（第１実施形態）
【図４】視覚処理部５００の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図５】プロファイルデータの一例（第１実施形態）
【図６】視覚処理装置５２０の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図７】視覚処理装置５２５の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図８】視覚処理装置５３０の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図９】プロファイルデータ登録装置７０１の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図１０】視覚処理プロファイル作成方法について説明するフローチャート（第１実施形態）
【図１１】視覚処理装置９０１の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図１２】変更度関数ｆｋ（ｚ）を変化させた場合の入力信号ＩＳ’と出力信号ＯＳ’との関係を示すグラフ（第１実施形態）
【図１３】変更度関数ｆ１（ｚ）およびｆ２（ｚ）を示すグラフ（第１実施形態）
【図１４】視覚処理装置９０５の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図１５】視覚処理装置１１の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図１６】視覚処理装置２１の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図１７】ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４について説明する説明図（第１実施形態）
【図１８】強調関数Ｆ５について説明する説明図（第１実施形態）
【図１９】視覚処理装置３１の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図２０】視覚処理装置４１の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図２１】視覚処理装置５１の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図２２】視覚処理装置６１の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図２３】視覚処理装置７１の構造を説明するブロック図（第１実施形態）
【図２４】視覚処理装置６００の構造を説明するブロック図（第２実施形態）
【図２５】式Ｍ２０による変換を説明するグラフ（第２実施形態）
【図２６】式Ｍ２による変換を説明するグラフ（第２実施形態）
【図２７】式Ｍ２１による変換を説明するグラフ（第２実施形態）
【図２８】視覚処理方法について説明するフローチャート（第２実施形態）
【図２９】関数α１（Ａ）の傾向を示すグラフ（第２実施形態）
【図３０】関数α２（Ａ）の傾向を示すグラフ（第２実施形態）
【図３１】関数α３（Ａ）の傾向を示すグラフ（第２実施形態）
【図３２】関数α４（Ａ，Ｂ）の傾向を示すグラフ（第２実施形態）
【図３３】変形例としての実コントラスト設定部６０５の構造を説明するブロック図（第２実施形態）
【図３４】変形例としての実コントラスト設定部６０５の構造を説明するブロック図（第２実施形態）
【図３５】制御部６０５ｅの動作を説明するフローチャート（第２実施形態）
【図３６】色差補正処理部６０８を備える視覚処理装置６００の構造を説明するブロック図（第２実施形態）
【図３７】色差補正処理の概要を説明する説明図（第２実施形態）
【図３８】色差補正処理部６０８における推定演算について説明するフローチャート（第２実施形態）
【図３９】変形例としての視覚処理装置６００の構造を説明するブロック図（第２実施形態）
【図４０】視覚処理装置９１０の構造を説明するブロック図（第３実施形態）
【図４１】視覚処理装置９２０の構造を説明するブロック図（第３実施形態）
【図４２】視覚処理装置９２０’の構造を説明するブロック図（第３実施形態）
【図４３】視覚処理装置９２０”の構造を説明するブロック図（第３実施形態）
【図４４】コンテンツ供給システムの全体構成について説明するブロック図（第４実施形態）
【図４５】本発明の補間フレーム作成装置を搭載する携帯電話の例（第４実施形態）
【図４６】携帯電話の構成について説明するブロック図（第４実施形態）
【図４７】ディジタル放送用システムの例（第４実施形態）
【図４８】アンシャープマスキングを利用した視覚処理装置４００の構造を説明するブロック図（背景技術）
【図４９】強調関数Ｒ１〜Ｒ３について説明する説明図（背景技術）
【図５０】局所コントラストの改善を行う視覚処理装置４０６の構造を説明するブロック図（背景技術）
【図５１】ダイナミックレンジの圧縮を行う視覚処理装置４１６の構造を説明するブロック図（背景技術）
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の最良の形態としての第１〜第４実施形態について説明する。
第１実施形態では、２次元ＬＵＴを利用した視覚処理装置について説明する。
第２実施形態では、画像を表示する環境に環境光が存在する場合に環境光の補正を行う視覚処理装置について説明する。
第３実施形態では、第１実施形態および第２実施形態の応用例について説明する。
第４実施形態では、第１〜第３実施形態のさらなる応用例について説明する。
［第１実施形態］
図１〜図１０を用いて、本発明の第１実施形態としての２次元ＬＵＴを利用した視覚処理装置１について説明する。また、図１１〜図１４を用いて、視覚処理装置の変形例について説明する。また、図１５〜図２３を用いて、視覚処理装置１と等価な視覚処理を実現する視覚処理装置について説明する。
【００２３】
視覚処理装置１は、画像信号の空間処理、階調処理など視覚処理を行う装置である。視覚処理装置１は、例えば、コンピュータ、テレビ、デジタルカメラ、携帯電話、ＰＤＡ、プリンタ、スキャナなどの画像を取り扱う機器において、画像信号の色処理を行う装置とともに画像処理装置を構成する。
〈視覚処理装置１〉
図１に、画像信号（入力信号ＩＳ）に視覚処理を行い視覚処理画像（出力信号ＯＳ）を出力する視覚処理装置１の基本構成を示す。視覚処理装置１は、入力信号ＩＳとして取得した原画像の画素ごとの輝度値に空間処理を実行しアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部２と、同じ画素についての入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを用いて、原画像の視覚処理を行い、出力信号ＯＳを出力する視覚処理部３とを備えている。
【００２４】
空間処理部２は、例えば、入力信号ＩＳの低域空間のみを通過させる低域空間フィルタによりアンシャープ信号ＵＳを得る。低域空間フィルタとしては、アンシャープ信号の生成に通常用いられるＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｅｓ）型の低域空間フィルタ、あるいはＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｅｓ）型の低域空間フィルタなどを用いてもよい。
視覚処理部３は、入力信号ＩＳおよびアンシャープ信号ＵＳと出力信号ＯＳとの関係を与える２次元ＬＵＴ４を有しており、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに対して、２次元ＬＵＴ４を参照して出力信号ＯＳを出力する。
〈２次元ＬＵＴ４〉
２次元ＬＵＴ４には、プロファイルデータと呼ばれるマトリクスデータが登録される。プロファイルデータは、入力信号ＩＳのそれぞれの画素値に対応する行（または列）とアンシャープ信号ＵＳのそれぞれの画素値に対応する列（または行）とを有しており、行列の要素として、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの組み合わせに対応する出力信号ＯＳの画素値が格納されている。プロファイルデータは、視覚処理装置１に内蔵あるいは接続されるプロファイルデータ登録装置８により、２次元ＬＵＴ４に登録される。プロファイルデータ登録装置８には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等によりあらかじめ作成された複数のプロファイルデータが格納されている。例えば、コントラスト強調、Ｄレンジ圧縮処理、あるいは階調補正など（詳細は、下記〈プロファイルデータ〉の欄参照）を実現する複数のプロファイルデータが格納されている。これにより、視覚処理装置１では、プロファイルデータ登録装置８を用いて２次元ＬＵＴ４のプロファイルデータの登録内容を変更し、様々な視覚処理を実現することが可能となる。
【００２５】
プロファイルデータの一例を図２に示す。図２に示すプロファイルデータは、視覚処理装置１に、図４８で示した視覚処理装置４００と等価な処理を実現させるためのプロファイルデータである。図２において、プロファイルデータは、６４×６４のマトリクス形式で表現されており、列方向（縦方向）には８ビットで表現される入力信号ＩＳの輝度値の上位６ビットの値が、行方向（横方向）には８ビットで表現されるアンシャープ信号ＵＳの輝度値の上位６ビットの値が示されている。また、２つの輝度値に対する行列の要素として出力信号ＯＳの値が８ビットで示されている。
図２に示すプロファイルデータの各要素の値Ｃ（出力信号ＯＳの値）は、入力信号ＩＳの値Ａ（例えば、８ビットで表現される入力信号ＩＳの下位２ビットを切り捨てた値）とアンシャープ信号ＵＳの値Ｂ（例えば、８ビットで表現されるアンシャープ信号ＵＳの下位２ビットを切り捨てた値）とを用いて、Ｃ＝Ａ＋０．５＊（Ａ−Ｂ）（以下、式Ｍ１１という）で表現される。すなわち、視覚処理装置１では、強調関数Ｒ１（図４９参照）を用いた視覚処理装置４００（図４８参照）と等価な処理が行われていることを示している。
【００２６】
なお、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとの値の組み合わせによっては、式Ｍ１１で求められる値Ｃが負の値となることがある。この場合、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとに対応するプロファイルデータの要素は、値０としてもよい。また、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとの値の組み合わせによっては、式Ｍ１１で求められる値Ｃが飽和してしまうことがある。すなわち、８ビットで表現できる最大値２５５を超えてしまうことがある。この場合、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとに対応するプロファイルデータの要素は、値２５５としてもよい。図２では、このようにして求めたプロファイルデータの各要素を等高線表示している。
また、例えば、各要素の値Ｃが、Ｃ＝Ｒ６（Ｂ）＋Ｒ５（Ｂ）＊（Ａ−Ｂ）（以下、式Ｍ１２という）で表現されるプロファイルデータを用いると、図５０で示した視覚処理装置４０６と等価な処理を実現することが可能である。ここで、関数Ｒ５は、第１の変換部４０９においてアンシャープ信号ＵＳから増幅係数信号ＧＳを出力する関数であり、関数Ｒ６は、第２の変換部４１１においてアンシャープ信号ＵＳから修正アンシャープ信号ＡＳを出力する関数である。
【００２７】
さらに、各要素の値Ｃが、Ｃ＝Ａ＋Ｒ８（Ｂ）（以下、式Ｍ１３という）で表現されるプロファイルデータを用いると、図５１で示した視覚処理装置４１６と等価な処理を実現することが可能である。ここで、関数Ｒ８は、アンシャープ信号ＵＳからＬＵＴ処理信号ＬＳを出力する関数である。
なお、式Ｍ１２、式Ｍ１３で求められるプロファイルデータのある要素の値Ｃが０≦Ｃ≦２５５の範囲を超える場合には、その要素の値Ｃを０又は２５５としてもよい。
〈視覚処理方法および視覚処理プログラム〉
図３に視覚処理装置１における視覚処理方法を説明するフローチャートを示す。図３に示す視覚処理方法は、視覚処理装置１においてハードウェアにより実現され、入力信号ＩＳ（図１参照）の視覚処理を行う方法である。
【００２８】
図３に示す視覚処理方法では、入力信号ＩＳは、低域空間フィルタにより空間処理され（ステップＳ１１）、アンシャープ信号ＵＳが取得される。さらに、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに対する２次元ＬＵＴ４の値が参照され、出力信号ＯＳが出力される（ステップＳ１２）。以上の処理が入力信号ＩＳとして入力される画素毎に行われる。
なお、図３に示す視覚処理方法のそれぞれのステップは、コンピュータなどにより、視覚処理プログラムとして実現されるものであっても良い。
〈効果〉
（１）
入力信号ＩＳの値Ａだけに基づいて視覚処理を行う場合に（例えば、１次元の階調変換曲線による変換を行う場合など）、画像中の異なる場所で同じ濃度の画素が存在すると、同じ明るさの変換が行われてしまう。より具体的には、画像中の人物の背景の暗い場所を明るくすると、同じ濃度の人物の髪の毛も明るくなる。
【００２９】
それに比較して、視覚処理装置１では、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとに対応する２次元の関数に基づいて作成されたプロファイルデータを用いて視覚処理を行う。このため、画像中の異なる場所に存在する同じ濃度の画素を、一様に変換するのでなく、周囲情報を含めて明るくしたり、暗くしたりすることができ、画像中の領域毎に最適な明るさの調整ができる。より具体的には、画像中の人物の髪の毛の濃度を変えずに、同じ濃度の背景を明るくすることができる。
（２）
視覚処理装置１では、２次元ＬＵＴ４を用いて、入力信号ＩＳの視覚処理を行う。視覚処理装置１は、実現される視覚処理効果に依存しないハードウェア構成を有している。すなわち、視覚処理装置１は、汎用性の有るハードウェアで構成することが可能であり、ハードウェアコストの削減などに有効である。
【００３０】
（３）
２次元ＬＵＴ４に登録されるプロファイルデータは、プロファイルデータ登録装置８により変更可能である。このため、視覚処理装置１では、視覚処理装置１のハードウェア構成を変更することなく、プロファイルデータを変更することにより、様々な視覚処理を実現することが可能となる。より具体的には、視覚処理装置１では、空間処理および階調処理を同時に実現することが可能となる。
（４）
２次元ＬＵＴ４の登録されるプロファイルデータは、あらかじめ算出しておくことが可能である。一旦作成されたプロファイルデータは、いかに複雑な処理を実現するものであっても、それを用いた視覚処理に要する時間は一定である。このため、ハードウェアあるいはソフトウェアで構成した場合には複雑な構成となる視覚処理であっても、視覚処理装置１を用いた場合には、視覚処理の複雑さに処理時間は依存せず、視覚処理の高速化を図ることが可能となる。
【００３１】
〈変形例〉
（１）
図２では、６４×６４のマトリクス形式のプロファイルデータについて説明した。ここで、本発明の効果は、プロファイルデータのサイズに依存するものではない。例えば、２次元ＬＵＴ４は、入力信号ＩＳおよびアンシャープ信号ＵＳが取りうる全ての値の組み合わせに応じたプロファイルデータを有することも可能である。例えば、入力信号およびアンシャープ信号ＵＳが８ビットで表現される場合、プロファイルデータは、２５６×２５６のマトリクス形式であってもよい。
この場合、２次元ＬＵＴ４に必要なメモリ容量は増えるが、より正確な視覚処理を実現することが可能となる。
【００３２】
（２）
図２では、プロファイルデータは、８ビットで表現される入力信号ＩＳの輝度値の上位６ビットの値と、８ビットで表現されるアンシャープ信号ＵＳの輝度値の上位６ビットの値とについての出力信号ＯＳの値を格納していると説明した。ここで、視覚処理装置１は、隣接するプロファイルデータの要素と、入力信号ＩＳおよびアンシャープ信号ＵＳの下位２ビットの大きさとに基づいて、出力信号ＯＳの値を線形補間する補間部をさらに備えていても良い。
この場合、２次元ＬＵＴ４に必要なメモリ容量を増やすことなく、より正確な視覚処理を実現することが可能となる。
また、補間部は、視覚処理部３に備えられ、２次元ＬＵＴ４の格納する値を線形補間した値を出力信号ＯＳとして出力するものであってもよい。
【００３３】
図４に、視覚処理部３の変形例として、補間部５０１を備える視覚処理部５００を示す。視覚処理部５００は、入力信号ＩＳおよびアンシャープ信号ＵＳと補間前出力信号ＮＳとの関係を与える２次元ＬＵＴ４と、補間前出力信号ＮＳ、入力信号ＩＳおよびアンシャープ信号ＵＳを入力とし、出力信号ＯＳを出力する補間部５０１とを備えている。
２次元ＬＵＴ４は、８ビットで表現される入力信号ＩＳの輝度値の上位６ビットの値と、８ビットで表現されるアンシャープ信号ＵＳの輝度値の上位６ビットの値とについての補間前出力信号ＮＳの値を格納している。補間前出力信号ＮＳの値は、例えば、８ビットの値として格納されている。２次元ＬＵＴ４は、入力信号ＩＳの８ビット値とアンシャープ信号ＵＳの８ビット値とが入力されると、それぞれの値を含む区間に対応する４つの補間前出力信号ＮＳの値を出力する。それぞれの値を含む区間とは、（入力信号ＩＳの上位６ビットの値、アンシャープ信号ＵＳの上位６ビットの値）、（入力信号ＩＳの上位６ビットの値を超える最小の６ビットの値、アンシャープ信号ＵＳの上位６ビットの値）、（入力信号ＩＳの上位６ビットの値、アンシャープ信号ＵＳの上位６ビットの値を超える最小の６ビットの値）、（入力信号ＩＳの上位６ビットの値を超える最小の６ビットの値、アンシャープ信号ＵＳの上位６ビットの値を超える最小の６ビットの値）のそれぞれの組み合わせに対して格納されている４つの補間前出力信号ＮＳに囲まれる区間である。
【００３４】
補間部５０１には、入力信号ＩＳの下位２ビットの値とアンシャープ信号ＵＳの下位２ビットの値とが入力され、これらの値を用いて、２次元ＬＵＴ４が出力した４つの補間前出力信号ＮＳの値が線形補間される。より具体的には、入力信号ＩＳの下位２ビットの値とアンシャープ信号ＵＳの下位２ビットの値とを用いて、４つの補間前出力信号ＮＳの値の加重平均を計算し、出力信号ＯＳが出力される。
以上により、２次元ＬＵＴ４に必要なメモリ容量を増やすことなく、より正確な視覚処理を実現することが可能となる。
なお、補間部５０１では、入力信号ＩＳあるいはアンシャープ信号ＵＳのいずれか一方についてのみ線形補間を行うものでもよい。
（３）
空間処理部２で行われる空間処理では、着目画素についての入力信号ＩＳに対して、着目画素と着目画素の周辺画素との入力信号ＩＳの平均値（単純平均または加重平均）、最大値、最小値、あるいは中央値をアンシャープ信号ＵＳとして出力するものであっても良い。また、着目画素の周辺画素のみの平均値、最大値、最小値、あるいは中央値をアンシャープ信号ＵＳとして出力するものであってもよい。
【００３５】
（４）
図２では、プロファイルデータの各要素の値Ｃは、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとのそれぞれに対して線形の関数Ｍ１１に基づいて作成されている。一方、プロファイルデータの各要素の値Ｃは、入力信号ＩＳの値Ａに対して非線形の関数に基づいて作成されていても良い。
この場合、例えば、視覚特性に応じた視覚処理の実現や出力信号ＯＳを出力するコンピュータ、テレビ、デジタルカメラ、携帯電話、ＰＤＡ、プリンタ、スキャナなどの画像を取り扱う機器の非線形特性に適切な視覚処理を実現することが可能となる。
また、プロファイルデータの各要素の値Ｃは、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとのそれぞれに対して非線形の関数、すなわち２次元非線形の関数に基づいて作成されていてもよい。
【００３６】
例えば、入力信号ＩＳの値Ａだけに基づいて視覚処理を行う場合に（例えば、１次元の階調変換曲線による変換を行う場合など）、画像中の異なる場所で同じ濃度の画素が存在すると、同じ明るさの変換が行われる。より具体的には、画像中の人物の背景の暗い場所を明るくすると、同じ濃度の人物の髪の毛も明るくなる。
一方、２次元非線形の関数に基づいて作成されたプロファイルデータを用いて視覚処理を行う場合、画像中の異なる場所に存在する同じ濃度の画素を、一様に変換するのでなく、周囲情報を含めて明るくしたり、暗くしたりすることができ、画像中の領域毎に最適な明るさの調整ができる。より具体的には、画像中の人物の髪の毛の濃度を変えずに、同じ濃度の背景を明るくすることが可能となる。さらに、線形の関数に基づく視覚処理では処理後の画素値が飽和してしまうような画素領域についても、階調を維持した視覚処理を行うことなどが可能となる。
【００３７】
このようなプロファイルデータの一例を図５に示す。図５に示すプロファイルデータは、視覚処理装置１に、視覚特性にあったコントラスト強調を実現させるためのプロファイルデータである。図５において、プロファイルデータは、６４×６４のマトリクス形式で表現されており、列方向（縦方向）には８ビットで表現される入力信号ＩＳの輝度値の上位６ビットの値が、行方向（横方向）には８ビットで表現されるアンシャープ信号ＵＳの輝度値の上位６ビットの値が示されている。また、２つの輝度値に対する行列の要素として出力信号ＯＳの値が８ビットで示されている。
図５に示すプロファイルデータの各要素の値Ｃ（出力信号ＯＳの値）は、入力信号ＩＳの値Ａ（例えば、８ビットで表現される入力信号ＩＳの下位２ビットを切り捨てた値）、アンシャープ信号ＵＳの値Ｂ（例えば、８ビットで表現されるアンシャープ信号ＵＳの下位２ビットを切り捨てた値）、変換関数Ｆ１、変換関数の逆変換関数Ｆ２、強調関数Ｆ３を用いて、Ｃ＝Ｆ２（Ｆ１（Ａ）＋Ｆ３（Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ）））（以下、式Ｍ１４という）と表される。ここで、変換関数Ｆ１は、常用対数関数である。逆変換関数Ｆ２は、常用対数関数の逆関数としての指数関数（アンチログ）である。強調関数Ｆ３は、図４９を用いて説明した強調関数Ｒ１〜Ｒ３のいずれかの関数である。
【００３８】
このプロファイルデータでは、変換関数Ｆ１により対数空間に変換された入力信号ＩＳおよびアンシャープ信号ＵＳを用いた視覚処理が実現される。人間の視覚特性は、対数的であり、対数空間に変換して処理を行うことで視覚特性に適した視覚処理が実現される。これにより、視覚処理装置１では、対数空間におけるコントラスト強調が実現される。
なお、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとの値の組み合わせによっては、式Ｍ１４で求められる値Ｃが負の値となることがある。この場合、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとに対応するプロファイルデータの要素は、値０としてもよい。また、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとの値の組み合わせによっては、式Ｍ１４で求められる値Ｃが飽和してしまうことがある。すなわち、８ビットで表現できる最大値２５５を超えてしまうことがある。この場合、入力信号ＩＳの値Ａとアンシャープ信号ＵＳの値Ｂとに対応するプロファイルデータの要素は、値２５５としてもよい。図５では、このようにして求めたプロファイルデータの各要素を等高線表示している。
【００３９】
非線形のプロファイルデータについてのさらに詳しい説明は、下記〈プロファイルデータ〉で行う。
（５）
２次元ＬＵＴ４が備えるプロファイルデータは、入力信号ＩＳの階調補正を実現する階調変換曲線（ガンマ曲線）を複数含んでいるものであってもよい。
それぞれの階調変換曲線は、例えば、異なるガンマ係数を有するガンマ関数など、単調増加関数であり、アンシャープ信号ＵＳの値に対して関連付けられている。関連付けは、例えば、小さいアンシャープ信号ＵＳの値に対して、大きいガンマ係数を有するガンマ関数が選択されるよう行われている。これにより、アンシャープ信号ＵＳは、プロファイルデータが含む階調変換曲線群から少なくとも１つの階調変換曲線を選択するための選択信号としての役割を果たしている。
【００４０】
以上の構成により、アンシャープ信号ＵＳの値Ｂにより選択された階調変換曲線を用いて、入力信号ＩＳの値Ａの階調変換が行われる。
なお、上記（２）で説明したのと同様に２次元ＬＵＴ４の出力を補間することも可能である。
（６）
プロファイルデータ登録装置８は、視覚処理装置１に内蔵あるいは接続され、ＰＣ等によりあらかじめ作成された複数のプロファイルデータを格納しており、２次元ＬＵＴ４の登録内容を変更すると説明した。
ここで、プロファイルデータ登録装置８が格納するプロファイルデータは、視覚処理装置１の外部に設置されるＰＣにより作成されている。プロファイルデータ登録装置８は、ネットワークを介して、あるいは記録媒体を介して、ＰＣからプロファイルデータを取得する。
【００４１】
プロファイルデータ登録装置８は、格納する複数のプロファイルデータを所定の条件に従って２次元ＬＵＴ４に登録する。図６〜図８を用いて、詳しく説明する。なお、図１を用いて説明した視覚処理装置１とほぼ同様の機能を有する部分については、同じ符号を付し説明を省略する。
《１》
図６に、入力信号ＩＳの画像を判定し、判定結果に基づいて、２次元ＬＵＴ４に登録するプロファイルデータを切り替える視覚処理装置５２０のブロック図を示す。
視覚処理装置５２０は、図１に示した視覚処理装置１と同様の構造に加え、プロファイルデータ登録装置８と同様の機能を備えるプロファイルデータ登録部５２１を備えている。さらに、視覚処理装置５２０は、画像判定部５２２を備えている。
【００４２】
画像判定部５２２は、入力信号ＩＳを入力とし、入力信号ＩＳの判定結果ＳＡを出力とする。プロファイルデータ登録部５２１は、判定結果ＳＡを入力とし、判定結果ＳＡに基づいて選択されたプロファイルデータＰＤを出力とする。
画像判定部５２２は、入力信号ＩＳの画像を判定する。画像の判定では、入力信号ＩＳの輝度、明度などの画素値を取得することにより、入力信号ＩＳの明るさが判定される。
プロファイルデータ登録部５２１は、判定結果ＳＡを取得し、判定結果ＳＡに基づいて、プロファイルデータＰＤを切り替えて出力する。より具体的には、例えば、入力信号ＩＳが明るいと判定される場合には、ダイナミックレンジを圧縮するプロファイルなどが選択される。これにより、全体的に明るい画像に対してもコントラストを維持することが可能となる。また、出力信号ＯＳを表示する装置の特性を考慮して、適切なダイナミックレンジの出力信号ＯＳが出力されるようなプロファイルが選択される。
【００４３】
以上により、視覚処理装置５２０では、入力信号ＩＳに応じて、適切な視覚処理を実現することが可能となる。
なお、画像判定部５２２は、入力信号ＩＳの輝度、明度などの画素値だけでなく、空間周波数などの画像特性を判定するものであってもよい。
この場合、例えば、空間周波数が低い入力信号ＩＳに対して、鮮鋭さを強調する度合いがより高いプロファイルが選択されるなど、より適切な視覚処理を実現することが可能となる。
《２》
図７に、明るさに関する条件を入力するための入力装置からの入力結果に基づいて、２次元ＬＵＴ４に登録するプロファイルデータを切り替える視覚処理装置５２５のブロック図を示す。
【００４４】
視覚処理装置５２５は、図１に示した視覚処理装置１と同様の構造に加え、プロファイルデータ登録装置８と同様の機能を備えるプロファイルデータ登録部５２６を備えている。さらに、視覚処理装置５２５は、入力装置５２７を有線または無線により接続して備えている。より具体的には、入力装置５２７は、出力信号ＯＳを出力するコンピュータ、テレビ、デジタルカメラ、携帯電話、ＰＤＡ、プリンタ、スキャナなど、画像を取り扱う機器自体に備えられる入力ボタンあるいはそれぞれの機器のリモコンなどとして実現される。
入力装置５２７は、明るさに関する条件を入力するための入力装置であり、例えば、「明るい」「暗い」などのスイッチを備えている。入力装置５２７は、ユーザの操作により、入力結果ＳＢを出力する。
【００４５】
プロファイルデータ登録部５２６は、入力結果ＳＢを取得し、入力結果ＳＢに基づいて、プロファイルデータＰＤを切り替えて出力する。より具体的には、例えば、ユーザが「明るい」と入力した場合には、入力信号ＩＳのダイナミックレンジを圧縮するプロファイルなどを選択し、プロファイルデータＰＤとして出力する。これにより、出力信号ＯＳを表示する装置が置かれている環境が「明るい」状態にある場合でも、コントラストを維持することが可能となる。
以上により、視覚処理装置５２５では、入力装置５２７からの入力に応じて、適切な視覚処理を実現することが可能となる。
なお、明るさに関する条件とは、コンピュータ、テレビ、デジタルカメラ、携帯電話、ＰＤＡなど出力信号を出力する媒体周辺の環境光の明るさに関する条件だけでなく、例えば、プリンタ用紙など出力信号を出力する媒体自体の明るさに関する条件であっても良い。また、例えば、スキャナ用紙など入力信号を入力する媒体自体の明るさなどに関する条件であっても良い。
【００４６】
また、これらは、スイッチなどによる入力だけでなく、フォトセンサなどにより自動的に入力されるものであっても良い。
なお、入力装置５２７は、明るさに関する条件を入力するだけでなく、プロファイルデータ登録部５２６に対して、直接プロファイルの切り替えを動作させるための装置であってもよい。この場合、入力装置５２７は、明るさに関する条件以外に、プロファイルデータのリストを表示し、ユーザに選択させるものであっても良い。
これにより、ユーザは、好みに応じた視覚処理を実行することが可能となる。
なお、入力装置５２７は、ユーザを識別する装置であっても良い。この場合、入力装置５２７は、ユーザを識別するためのカメラ、あるいは、ユーザ名を入力させるための装置であっても良い。
【００４７】
例えば、入力装置５２７により、ユーザが子供であると入力された場合には、過度の輝度変化を抑制するプロファイルデータなどが選択される。
これにより、ユーザに応じた視覚処理を実現することが可能となる。
《３》
図８に、２種類の明るさを検出するための明度検出部からの検出結果に基づいて２次元ＬＵＴ４に登録するプロファイルデータを切り替える視覚処理装置５３０のブロック図を示す。
視覚処理装置５３０は、図１に示した視覚処理装置１と同様の構造に加え、プロファイルデータ登録装置８と同様の機能を備えるプロファイルデータ登録部５３１を備えている。さらに、視覚処理装置５３０は、明度検出部５３２を備えている。
【００４８】
明度検出部５３２は、画像判定部５２２と、入力装置５２７とから構成される。画像判定部５２２および入力装置５２７は、図６，図７を用いて説明したのと同様である。これにより、明度検出部５３２は、入力信号ＩＳを入力とし、画像判定部５２２からの判定結果ＳＡと、入力装置５２７からの入力結果ＳＢとを検出結果として出力する。
プロファイルデータ登録部５３１は、判定結果ＳＡと入力結果ＳＢとを入力とし、判定結果ＳＡと入力結果ＳＢとに基づいて、プロファイルデータＰＤを切り替えて出力する。より具体的には、例えば、環境光が「明るい」状態にあって、さらに入力信号ＩＳも明るいと判定される場合、入力信号ＩＳのダイナミックレンジを圧縮するプロファイルなどを選択し、プロファイルデータＰＤとして出力する。これにより、出力信号ＯＳを表示する際に、コントラストを維持することが可能となる。
【００４９】
以上により、視覚処理装置５３０では、適切な視覚処理を実現することが可能となる。
《４》
図６〜図８の視覚処理装置において、それぞれのプロファイルデータ登録部は、視覚処理装置と一体として備えられていなくてもよい。具体的には、プロファイルデータ登録部は、プロファイルデータを複数備えるサーバとして、あるいはそれぞれのプロファイルデータを備える複数のサーバとして、ネットワークを介して視覚処理装置と接続されているものでも良い。ここで、ネットワークとは、例えば、専用回線、公衆回線、インターネット、ＬＡＮなどの通信が可能な接続手段であり、有線であっても無線であってもよい。またこの場合、判定結果ＳＡや入力結果ＳＢも、同様のネットワークを介して視覚処理装置側からプロファイルデータ登録部側に伝えられる。
【００５０】
（７）
上記実施形態では、プロファイルデータ登録装置８が複数のプロファイルデータを備え、２次元ＬＵＴ４への登録を切り替えることにより、異なる視覚処理を実現すると説明した。
ここで、視覚処理装置１は、異なる視覚処理を実現するプロファイルデータが登録される複数の２次元ＬＵＴを備えるものであってもよい。この場合、視覚処理装置１では、それぞれの２次元ＬＵＴへの入力を切り替えることにより、あるいはそれぞれの２次元ＬＵＴからの出力を切り替えることにより、異なる視覚処理を実現するものであっても良い。
この場合、２次元ＬＵＴのために確保すべき記憶容量は増大するが、視覚処理の切り替えに必要な時間が短縮可能となる。
【００５１】
また、プロファイルデータ登録装置８は、複数のプロファイルデータに基づいて新たなプロファイルデータを生成し、生成されたプロファイルデータを２次元ＬＵＴ４に登録する装置であっても良い。
これに関し、図９〜図１０を用いて説明を加える。
図９は、プロファイルデータ登録装置８の変形例としてのプロファイルデータ登録装置７０１について主に説明するブロック図である。プロファイルデータ登録装置７０１は、視覚処理装置１の２次元ＬＵＴ４に登録されるプロファイルデータを切り替えるための装置である。
プロファイルデータ登録装置７０１は、複数のプロファイルデータが登録されるプロファイルデータ登録部７０２と、複数のプロファイルデータに基づいて新たなプロファイルデータを生成するプロファイル作成実行部７０３と、新たなプロファイルデータを生成するためのパラメータを入力するためのパラメータ入力部７０６と、各部の制御を行う制御部７０５とから構成されている。
【００５２】
プロファイルデータ登録部７０２には、プロファイルデータ登録装置８あるいは図６〜図８に示すそれぞれのプロファイルデータ登録部と同様に複数のプロファイルデータが登録されており、制御部７０５からの制御信号Ｃ１０により選択された選択プロファイルデータの読み出しを行う。ここで、プロファイルデータ登録部７０２からは２つの選択プロファイルデータが読み出されるとし、それぞれを第１の選択プロファイルデータｄ１０および第２の選択プロファイルデータｄ１１とする。
プロファイルデータ登録部７０２から読み出されるプロファイルデータは、パラメータ入力部７０６の入力により決定される。例えば、パラメータ入力部７０６では、所望される視覚処理効果、その処理度合い、処理された画像の視環境に関する情報などがパラメータとして、手動により、あるいはセンサなどから自動により、入力される。制御部７０５は、パラメータ入力部７０６により入力されたパラメータから読み出すべきプロファイルデータを制御信号ｃ１０により指定するとともに、それぞれのプロファイルデータの合成度の値を制御信号ｃ１２により指定する。
【００５３】
プロファイル作成実行部７０３は、第１の選択プロファイルデータｄ１０および第２の選択プロファイルデータｄ１１から新たなプロファイルデータである生成プロファイルデータｄ６を作成するプロファイル生成部７０４を備えている。
プロファイル生成部７０４は、プロファイルデータ登録部７０２から第１の選択プロファイルデータｄ１０および第２の選択プロファイルデータｄ１１を取得する。さらに、制御部７０５からそれぞれの選択プロファイルデータの合成度を指定する制御信号ｃ１２を取得する。
さらに、プロファイル生成部７０４は、第１の選択プロファイルデータｄ１０の値［ｍ］および第２の選択プロファイルデータｄ１１の値［ｎ］に対して、制御信号ｃ１２が指定する合成度の値［ｋ］を用いて、値［ｌ］の生成プロファイルデータｄ６を作成する。ここで、値［ｌ］は、［ｌ］＝（１−ｋ）＊［ｍ］＋ｋ＊［ｎ］により計算される。なお、値［ｋ］が０≦ｋ≦１を満たす場合には、第１の選択プロファイルデータｄ１０と第２の選択プロファイルデータｄ１１とは内分され、値［ｋ］がｋ＜０またはｋ＞１を満たす場合には、第１の選択プロファイルデータｄ１０と第２の選択プロファイルデータｄ１１とは外分されることとなる。
【００５４】
２次元ＬＵＴ４は、プロファイル生成部７０４が生成する生成プロファイルデータｄ６を取得し、取得した値を制御部７０５のカウント信号ｃ１１が指定するアドレスに格納する。ここで、生成プロファイルデータｄ６は、生成プロファイルデータｄ６を作成するのに用いられたそれぞれの選択プロファイルデータが関連づけられているのと同じ画像信号値に関連づけられる。
以上により、例えば、異なる視覚処理を実現するプロファイルデータに基づいて、さらに異なる視覚処理を実現する新たなプロファイルデータを作成することが可能となる。
図１０を用いて、プロファイルデータ登録装置７０１を備える視覚処理装置において実行される視覚処理プロファイル作成方法について説明する。
制御部７０５からのカウント信号ｃ１０により、プロファイルデータ登録部７０２のアドレスが一定のカウント周期で指定され、指定されたアドレスに格納されている画像信号値が読み出される（ステップＳ７０１）。詳しくは、パラメータ入力部７０６により入力されたパラメータに応じて、制御部７０５はカウント信号ｃ１０を出力する。カウント信号ｃ１０は、プロファイルデータ登録部７０２において異なる視覚処理を実現する２つのプロファイルデータのアドレスを指定する。これにより、プロファイルデータ登録部７０２から第１の選択プロファイルデータｄ１０と第２の選択プロファイルデータｄ１１とが読み出される。
【００５５】
プロファイル生成部７０４は、制御部７０５から合成度を指定する制御信号ｃ１２を取得する（ステップＳ７０２）。
プロファイル生成部７０４は、第１の選択プロファイルデータｄ１０の値［ｍ］および第２の選択プロファイルデータｄ１１の値［ｎ］に対して、制御信号ｃ１２が指定する合成度の値［ｋ］を用いて、値［ｌ］の生成プロファイルデータｄ６を作成する（ステップＳ７０３）。ここで、値［ｌ］は、［ｌ］＝（１−ｋ）＊［ｍ］＋ｋ＊［ｎ］により計算される。
２次元ＬＵＴ４に対して生成プロファイルデータｄ６が書き込まれる（ステップＳ７０４）。ここで、書き込み先のアドレスは、２次元ＬＵＴ４に対して与えられる制御部７０５からのカウント信号ｃ１１により指定される。
【００５６】
制御部７０５は、選択されたプロファイルデータの全てのデータについての処理が終了したか否かを判断し（ステップ７０５）、終了するまでステップＳ７０１からステップＳ７０５の処理を繰り返す。
また、このようにして２次元ＬＵＴ４に格納された新たなプロファイルデータは、視覚処理を実行するのに用いられる。
《（７）の効果》
プロファイルデータ登録装置７０１を備える視覚処理装置においては、異なる視覚処理を実現するプロファイルデータに基づいて、さらに異なる視覚処理を実現する新たなプロファイルデータを作成し、視覚処理を行うことが可能となる。すなわち、プロファイルデータ登録部７０２において、少数のプロファイルデータを備えるだけで、任意の処理度合いの視覚処理を実現することが可能となり、プロファイルデータ登録部７０２の記憶容量を削減することが可能となる。
【００５７】
なお、プロファイルデータ登録装置７０１は、図１に示す視覚処理装置１だけでなく、図６〜図８の視覚処理装置において備えられていてもよい。この場合、プロファイルデータ登録部７０２とプロファイル作成実行部７０３とが図６〜図８に示すそれぞれのプロファイルデータ登録部５２１，５２６，５３１の代わりに用いられ、パラメータ入力部７０６と制御部７０５とが図６の画像判定部５２２，図７の入力装置５２７、図８の明度検出部５３２の代わりに用いられてもよい。
（８）
視覚処理装置は、入力信号ＩＳの明るさを変換する装置であってもよい。図１１を用いて、明るさを変換する視覚処理装置９０１について説明する。
《構成》
視覚処理装置９０１は、入力信号ＩＳ’の明るさを変換する装置であって、入力信号ＩＳ’に対して所定の処理を行い処理信号ＵＳ’を出力する処理部９０２と、入力信号ＩＳ’および処理信号ＵＳ’を用いて入力信号ＩＳ’の変換を行う変換部９０３とから構成される。
【００５８】
処理部９０２は、空間処理部２（図１参照）と同様に動作し、入力信号ＩＳ’の空間処理を行う。なお、上記〈変形例〉（３）で記載したような空間処理を行うものであってもよい。
変換部９０３は、視覚処理部３と同様に２次元ＬＵＴを備え入力信号ＩＳ’（値［ｘ］）と処理信号ＵＳ’（値［ｚ］）とに基づいて出力信号ＯＳ’（値［ｙ］）を出力する。
ここで、変換部９０３が備える２次元ＬＵＴの各要素の値は、明るさの変更度合いに関する関数ｆｋ（ｚ）の値に応じて定められたゲインあるいはオフセットに対して、入力信号ＩＳ’の値［ｘ］を作用させることにより定められている。以下、明るさの変更度合いに関する関数ｆｋ（ｚ）を「変更度関数」と呼ぶ。
２次元ＬＵＴの各要素の値（＝出力信号ＯＳ’の値［ｙ］）は、入力信号ＩＳ’の値［ｘ］と処理信号ＵＳ’の値［ｚ］との関数に基づいて定められている。以下、この関数を「変換関数」と呼び、一例としての変換関数（ａ）〜（ｄ）を示す。また、図１２（ａ）〜（ｄ）に、変更度関数ｆｋ（ｚ）を変化させた場合の入力信号ＩＳ’と出力信号ＯＳ’との関係を示す。
【００５９】
《変換関数（ａ）について》
変換関数（ａ）は、［ｙ］＝ｆ１（ｚ）＊［ｘ］と表される。
ここで、変更度関数ｆ１（ｚ）は、入力信号ＩＳ’のゲインとして作用している。このため、変更度関数ｆ１（ｚ）の値により、入力信号ＩＳ’のゲインが変化し、出力信号ＯＳ’の値［ｙ］が変化する。
図１２（ａ）は、変更度関数ｆ１（ｚ）の値が変化した場合の入力信号ＩＳ’と出力信号ＯＳ’との関係の変化を示す。
変更度関数ｆ１（ｚ）が大きくなる（ｆ１（ｚ）＞１）につれて、出力信号の値［ｙ］は大きくなる。すなわち、変換後の画像は、明るくなる。一方、変更度関数ｆ１（ｚ）が小さくなる（ｆ１（ｚ）＜１）につれて、出力信号の値［ｙ］は小さくなる。すなわち、変換後の画像は、暗くなる。
【００６０】
ここで、変更度関数ｆ１（ｚ）は、値［ｚ］の定義域における最小値が値［０］未満とならない関数である。
また、変換関数（ａ）の演算により、出力信号の値［ｙ］が取りうる値の範囲を超える場合には、取りうる値の範囲にクリップされてもよい。例えば、値［１］を超える場合には、出力信号の値［ｙ］は、値［１］にクリップされてもよいし、値［０］に満たない場合には、出力信号の値［ｙ］は、値［０］にクリップされてもよい。これは、以下の変換関数（ｂ）〜（ｄ）についても同様である。
《変換関数（ｂ）について》
変換関数（ｂ）は、［ｙ］＝［ｘ］＋ｆ２（ｚ）と表される。
ここで、変更度関数ｆ２（ｚ）は、入力信号ＩＳ’のオフセットとして作用している。このため、変更度関数ｆ２（ｚ）の値により、入力信号ＩＳ’のオフセットが変化し、出力信号ＯＳ’の値［ｙ］が変化する。
【００６１】
図１２（ｂ）は、変更度関数ｆ２（ｚ）の値が変化した場合の入力信号ＩＳ’と出力信号ＯＳ’との関係の変化を示す。
変更度関数ｆ２（ｚ）が大きくなる（ｆ２（ｚ）＞０）につれて、出力信号の値［ｙ］は大きくなる。すなわち、変換後の画像は、明るくなる。一方、変更度関数ｆ２（ｚ）が小さくなる（ｆ２（ｚ）＜０）につれて、出力信号の値［ｙ］は小さくなる。すなわち、変換後の画像は、暗くなる。
《変換関数（ｃ）について》
変換関数（ｃ）は、［ｙ］＝ｆ１（ｚ）＊［ｘ］＋ｆ２（ｚ）と表される。
ここで、変更度関数ｆ１（ｚ）は、入力信号ＩＳ’のゲインとして作用している。さらに、変更度関数ｆ２（ｚ）は、入力信号ＩＳ’のオフセットとして作用している。このため、変更度関数ｆ１（ｚ）の値により、入力信号ＩＳ’のゲインが変化するとともに、変更度関数ｆ２（ｚ）の値により、入力信号ＩＳ’のオフセットが変化し、出力信号ＯＳ’の値［ｙ］が変化する。
【００６２】
図１２（ｃ）は、変更度関数ｆ１（ｚ）および変更度関数ｆ２（ｚ）の値が変化した場合の入力信号ＩＳ’と出力信号ＯＳ’との関係の変化を示す。
変更度関数ｆ１（ｚ）および変更度関数ｆ２（ｚ）が大きくなるにつれて、出力信号の値［ｙ］は大きくなる。すなわち、変換後の画像は、明るくなる。一方、変更度関数ｆ１（ｚ）および変更度関数ｆ２（ｚ）が小さくなるにつれて、出力信号の値［ｙ］は小さくなる。すなわち、変換後の画像は、暗くなる。
《変換関数（ｄ）について》
変換関数（ｄ）は、［ｙ］＝［ｘ］＾（１−ｆ２（ｚ））と表される。
ここで、変更度関数ｆ２（ｚ）は、「べき関数」の「べき」を決定する。このため、変更度関数ｆ２（ｚ）の値により、入力信号ＩＳ’が変化し、出力信号ＯＳ’の値［ｙ］が変化する。
【００６３】
図１２（ｄ）は、変更度関数ｆ２（ｚ）の値が変化した場合の入力信号ＩＳ’と出力信号ＯＳ’との関係の変化を示す。
変更度関数ｆ２（ｚ）が大きくなる（ｆ２（ｚ）＞０）につれて、出力信号の値［ｙ］は大きくなる。すなわち、変換後の画像は、明るくなる。一方、変更度関数ｆ２（ｚ）が小さくなる（ｆ２（ｚ）＜０）につれて、出力信号の値［ｙ］は小さくなる。すなわち、変換後の画像は、暗くなる。また、変更度関数ｆ２（ｚ）が値［０］の場合は、入力信号ＩＳ’に対する変換は行われないこととなる。
なお、値［ｘ］は、入力信号ＩＳ’の値を［０］〜［１］の範囲に正規化した値である。
《効果》
（１）
視覚処理装置９０１では、以上に示した変換関数（ａ）〜（ｄ）のいずれかを用いて定められた要素を有する２次元ＬＵＴにより、入力信号ＩＳ’の視覚処理が行われる。２次元ＬＵＴの各要素は、値［ｘ］と値［ｚ］とに対する値［ｙ］を格納している。このため、入力信号ＩＳ’と処理信号ＵＳ’とに基づいて、入力信号ＩＳ’の明るさを変換する視角処理が実現される。
【００６４】
（２）
ここで、変更度関数ｆ１（ｚ）と変更度関数ｆ２（ｚ）とがともに単調減少する関数である場合、さらに、逆光補正や白飛びの防止などの効果が得られる。これに関して説明を加える。
図１３（ａ）〜（ｂ）に、単調減少する変更度関数ｆ１（ｚ）およびｆ２（ｚ）の例を示す。それぞれ３つのグラフ（ａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３）を示しているが、いずれも単調減少する関数の例である。
変更度関数ｆ１（ｚ）は、値［１］をまたぐ値域を有する関数であり、値［ｚ］の定義域に対する最小値が値［０］未満とならない関数である。変更度関数ｆ２（ｚ）は、値［０］をまたぐ値域を有する関数である。
【００６５】
例えば、画像中の暗くて面積の大きい部分では、処理信号ＵＳ’の値［ｚ］が小さい。小さい値の［ｚ］に対する変更度関数の値は、大きくなる。すなわち、変換関数（ａ）〜（ｄ）に基づいて作成された２次元ＬＵＴを用いると、画像中の暗くて面積の大きい部分は、明るく変換される。よって、例えば、逆光で撮影された画像では、暗くて面積の大きい部分に対して暗部の改善が行われ、視覚的効果が向上する。
また、例えば、画像中の明るくて面積の大きい部分では、処理信号ＵＳ’の値［ｚ］が大きい。大きい値の［ｚ］に対する変更度関数の値は、小さくなる。すなわち、変換関数（ａ）〜（ｄ）に基づいて作成された２次元ＬＵＴを用いると、画像中の明るくて面積の大きい部分は、暗く変換される。よって、例えば、空などの明るい部分を有する画像では、明るくて面積の大きい部分に対して白飛びの改善が行われ、視覚的効果が向上する。
【００６６】
《変形例》
（１）
上記した変換関数は、一例であり、同様の性質を有する変換であれば、任意の関数であってよい。
（２）
２次元ＬＵＴの各要素の値は、厳密に上記した変換関数により定められていなくてもよい。
例えば、上記した変換関数の値が、出力信号ＯＳ’として扱うことのできる値の範囲を超える場合には、２次元ＬＵＴは、出力信号ＯＳ’として扱うことのできる値の範囲にクリップされた値を格納してもよい。
【００６７】
（３）
上記と同様の処理は、２次元ＬＵＴを用いずに行われてもよい。例えば、変換部９０３は、入力信号ＩＳ’と処理信号ＵＳ’とに対して、変換関数（ａ）〜（ｄ）を演算することにより出力信号ＯＳ’を出力してもよい。
（９）
視覚処理装置は、複数の空間処理部を備え、空間処理の程度の異なる複数のアンシャープ信号を用いて視覚処理を行うものであってもよい。
《構成》
図１４に、視覚処理装置９０５の構成を示す。視覚処理装置９０５は、入力信号ＩＳ”の視覚処理を行う装置であって、入力信号ＩＳ”に対して第１の所定の処理を行い第１処理信号Ｕ１を出力する第１処理部９０６ａと、入力信号ＩＳ”に対して第２の所定の処理を行い第２処理信号Ｕ２を出力する第２処理部９０６ｂと、入力信号ＩＳ”と第１処理信号Ｕ１と第２処理信号Ｕ２とを用いて入力信号ＩＳ”の変換を行う変換部９０８とから構成される。
【００６８】
第１処理部９０６ａおよび第２処理部９０６ｂは、空間処理部２（図１参照）と同様に動作し、入力信号ＩＳ”の空間処理を行う。なお、上記〈変形例〉（３）で記載したような空間処理を行うものであってもよい。
ここで、第１処理部９０６ａと第２処理部９０６ｂとは、空間処理において用いる周辺画素の領域の大きさが異なっている。
具体的には、第１処理部９０６ａでは、着目画素を中心として縦３０画素、横３０画素の領域に含まれる周辺画素を用いる（小さいアンシャープ信号）のに対して、第２処理部９０６ｂでは、着目画素を中心として縦９０画素、横９０画素の領域に含まれる周辺画素を用いる（大きいアンシャープ信号）。なお、ここで記載した周辺画素の領域は、あくまで一例であり、これに限定されるわけではない。視覚処理効果を十分に発揮するためには、かなり広い領域からアンシャープ信号を生成することが好ましい。
【００６９】
変換部９０８は、ＬＵＴを備え、入力信号ＩＳ”（値［ｘ］）と第１処理信号Ｕ１（値［ｚ１］）と第２処理信号Ｕ２（値［ｚ２］）とに基づいて出力信号ＯＳ”（値［ｙ］）を出力する。
ここで、変換部９０３が備えるＬＵＴは、入力信号ＩＳ”の値［ｘ］と第１処理信号Ｕ１の値［ｚ１］と第２処理信号Ｕ２の値［ｚ２］とに対する出力信号ＯＳ”の値［ｙ］を格納する３次元ＬＵＴである。この３次元ＬＵＴの各要素の値（＝出力信号ＯＳ”の値［ｙ］）は、入力信号ＩＳ’の値［ｘ］と第１処理信号Ｕ１の値［ｚ１］と第２処理信号Ｕ２の値［ｚ２］との関数に基づいて定められている。
この３次元ＬＵＴは、上記実施形態および下記実施形態で記載する処理を実現可能であるが、ここでは、３次元ＬＵＴが《入力信号ＩＳ”の明るさを変換する場合》と、《入力信号ＩＳ”を強調変換する場合》とについて説明を加える。
【００７０】
《入力信号ＩＳ”の明るさを変換する場合》
変換部９０８は、第１処理信号Ｕ１の値［ｚ１］が小さければ、入力信号ＩＳ”を明るくするように変換を行う。ただし、第２処理信号Ｕ２の値［ｚ２］も小さければ、明るくする度合いを抑制する。
このような変換の一例として、変換部９０３が備える３次元ＬＵＴの各要素の値は、次の変換関数（ｅ）または（ｆ）に基づいて定められている。
（変換関数（ｅ）について）
変換関数（ｅ）は、［ｙ］＝［ｆ１１（ｚ１）／ｆ１２（ｚ２）］＊［ｘ］と表される。
ここで、変更度関数ｆ１１（ｚ１），ｆ１２（ｚ２）は、上記〈変形例〉（８）で記載した変更度関数ｆ１（ｚ）と同様の関数である。また、変更度関数ｆ１１（ｚ１）と変更度関数ｆ１２（ｚ２）とは、異なる関数となっている。
【００７１】
これにより、［ｆ１１（ｚ１）／ｆ１２（ｚ２）］は、入力信号ＩＳ”のゲインとして作用し、第１処理信号Ｕ１の値と第２処理信号Ｕ２の値とにより、入力信号ＩＳ”のゲインが変化し、出力信号ＯＳ”の値［ｙ］が変化する。
（変換関数（ｆ）について）
変換関数（ｆ）は、［ｙ］＝［ｘ］＋ｆ２１（ｚ１）−ｆ２２（ｚ２）と表される。
ここで、変更度関数ｆ２１（ｚ１），ｆ２２（ｚ２）は、上記〈変形例〉（８）で記載した変更度関数ｆ２（ｚ）と同様の関数である。また、変更度関数ｆ２１（ｚ１）と変更度関数ｆ２２（ｚ２）とは、異なる関数となっている。
これにより、［ｆ２１（ｚ１）−ｆ２２（ｚ２）］は、入力信号ＩＳ”のオフセットとして作用し、第１処理信号Ｕ１の値と第２処理信号Ｕ２の値とにより、入力信号ＩＳ”のオフセットが変化し、出力信号ＯＳ”の値［ｙ］が変化する。
【００７２】
（効果）
このような変換関数（ｅ）〜（ｆ）を用いた変換により、例えば、逆光部分の小さい領域の暗部を明るくしつつ、夜景の画像の大きい領域の暗部を明るくしすぎないなどといった効果を実現することが可能となる。
（変形例）
なお、変換部９０８における処理は、３次元ＬＵＴを用いた処理に限定されず、変換関数（ｅ）や（ｆ）などと同様の演算を行うものであってもよい。
また、３次元ＬＵＴの各要素は厳密に変換関数（ｅ）や（ｆ）に基づいて定められていなくてもよい。
《入力信号ＩＳ”を強調変換する場合》
変換部９０８における変換が、入力信号ＩＳ”を強調する変換である場合、複数の周波数成分を独立して強調することが可能となる。
【００７３】
例えば、第１処理信号Ｕ１をより強調する変換であれば、周波数の比較的高い濃淡部分の強調を行うことが可能となるし、第２処理信号Ｕ２をより強調する変換であれば、周波数の低い濃淡部分の強調を行うことが可能となる。
〈プロファイルデータ〉
視覚処理装置１は、上記で説明した以外にも、様々な視覚処理を実現するプロファイルデータを備えることが可能である。以下、様々な視覚処理を実現する第１〜第７プロファールデータについて、プロファイルデータを特徴づける式と、そのプロファイルデータを備える視覚処理装置１と等価な視覚処理を実現する視覚処理装置の構成とを示す。
それぞれのプロファイルデータは、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとから算出された値を強調する演算を含む数式に基づいて定められている。ここで、強調する演算とは、例えば、非線形の強調関数による演算である。
【００７４】
これにより、それぞれのプロファイルデータでは、入力信号ＩＳの視覚特性にあった強調、あるいは出力信号ＯＳを出力する機器の非線形特性にあった強調を実現することなどが可能となる。
（１）
《第１プロファイルデータ》
第１プロファイルデータは、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに対して所定の変換を行ったそれぞれの変換値の差を強調する関数を含む演算に基づいて定められている。これにより、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを別空間に変換した上でそれぞれの差を強調することが可能となる。これにより、例えば、視覚特性にあった強調などを実現することが可能となる。
【００７５】
以下、具体的に説明する。
第１プロファイルデータの各要素の値Ｃ（出力信号ＯＳの値）は、入力信号ＩＳの値Ａ、アンシャープ信号ＵＳの値Ｂ、変換関数Ｆ１、変換関数の逆変換関数Ｆ２、強調関数Ｆ３を用いて、Ｃ＝Ｆ２（Ｆ１（Ａ）＋Ｆ３（Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ）））（以下、式Ｍ１という）と表される。
ここで、変換関数Ｆ１は、常用対数関数である。逆変換関数Ｆ２は、常用対数関数の逆関数としての指数関数（アンチログ）である。強調関数Ｆ３は、図４９を用いて説明した強調関数Ｒ１〜Ｒ３のいずれかの関数である。
《等価な視覚処理装置１１》
図１５に、第１プロファイルデータを２次元ＬＵＴ４に登録した視覚処理装置１と等価な視覚処理装置１１を示す。
【００７６】
視覚処理装置１１は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに対して所定の変換を行ったそれぞれの変換値の差を強調する演算に基づいて出力信号ＯＳを出力する装置である。これにより、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを別空間に変換した上でそれぞれの差を強調することが可能となり、例えば、視覚特性にあった強調などを実現することが可能となる。
図１５に示す視覚処理装置１１は、入力信号ＩＳとして取得した原画像の画素ごとの輝度値に空間処理を実行しアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部１２と、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを用いて、原画像の視覚処理を行い、出力信号ＯＳを出力する視覚処理部１３とを備えている。
空間処理部１２は、視覚処理装置１が備える空間処理部２と同様の動作を行うため、説明を省略する。
【００７７】
視覚処理部１３は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの信号空間の変換を行い、変換入力信号ＴＩＳと変換アンシャープ信号ＴＵＳとを出力する信号空間変換部１４と、変換入力信号ＴＩＳを第１の入力、変換アンシャープ信号ＴＵＳを第２の入力とし、それぞれの差分である差分信号ＤＳを出力する減算部１７と、差分信号ＤＳを入力とし強調処理された強調処理信号ＴＳを出力する強調処理部１８と、変換入力信号ＴＩＳを第１の入力、強調処理信号ＴＳを第２の入力とし、それぞれを加算した加算信号ＰＳを出力する加算部１９と、加算信号ＰＳを入力とし出力信号ＯＳを出力する逆変換部２０とを備えている。
信号空間変換部１４は、入力信号ＩＳを入力とし変換入力信号ＴＩＳを出力とする第１変換部１５と、アンシャープ信号ＵＳを入力とし変換アンシャープ信号ＴＵＳを出力とする第２変換部１６とをさらに有している。
【００７８】
《等価な視覚処理装置１１の作用》
視覚処理部１３の動作についてさらに説明を加える。
第１変換部１５は、変換関数Ｆ１を用いて、値Ａの入力信号を値Ｆ１（Ａ）の変換入力信号ＴＩＳに変換する。第２変換部１６は、変換関数Ｆ１を用いて、値Ｂのアンシャープ信号ＵＳを値Ｆ１（Ｂ）の変換アンシャープ信号ＴＵＳに変換する。減算部１７は、値Ｆ１（Ａ）の変換入力信号ＴＩＳと、値Ｆ１（Ｂ）の変換アンシャープ信号ＴＵＳとの差分を計算し、値Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ）の差分信号ＤＳを出力する。強調処理部１８は、強調関数Ｆ３を用いて、値Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ）の差分信号ＤＳから値Ｆ３（Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ））の強調処理信号ＴＳを出力する。加算部１９は、値Ｆ１（Ａ）の変換入力信号ＴＩＳと、値Ｆ３（Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ））の強調処理信号ＴＳとを加算し、値Ｆ１（Ａ）＋Ｆ３（Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ））の加算信号ＰＳを出力する。逆変換部２０は、逆変換関数Ｆ２を用いて、値Ｆ１（Ａ）＋Ｆ３（Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ））の加算信号ＰＳを逆変換し、値Ｆ２（Ｆ１（Ａ）＋Ｆ３（Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ）））の出力信号ＯＳを出力する。
【００７９】
なお、変換関数Ｆ１、逆変換関数Ｆ２、強調関数Ｆ３を用いた計算は、それぞれの関数に対する１次元のＬＵＴを用いて行われても良いし、ＬＵＴを用いないで行われても良い。
《効果》
第１プロファイルデータを備える視覚処理装置１と視覚処理装置１１とは、同様の視覚処理効果を奏する。
（ｉ）
変換関数Ｆ１により対数空間に変換された変換入力信号ＴＩＳおよび変換アンシャープ信号ＴＵＳを用いた視覚処理が実現される。人間の視覚特性は、対数的であり、対数空間に変換して処理を行うことで視覚特性に適した視覚処理が実現される。
【００８０】
（ｉｉ）
それぞれの視覚処理装置では、対数空間におけるコントラスト強調が実現される。
図４８に示す従来の視覚処理装置４００は、一般的にボケ具合が小さいアンシャープ信号ＵＳを用いて輪郭（エッジ）強調を行うために用いられる。しかし、視覚処理装置４００は、ボケ具合の大きいアンシャープ信号ＵＳを用いてコントラスト強調する場合には、原画像の明部には強調不足、暗部には強調過多になり、視覚特性に適さない視覚処理となる。すなわち、明るくする方向への補正は強調不足、暗くする方向への補正は強調過多となる傾向にある。
一方、視覚処理装置１または視覚処理装置１１を用いて視覚処理を行った場合には、暗部から明部まで視覚特性に適した視覚処理を行うことが可能であり、明るくする方向の強調と暗くする方向の強調とをバランス良く行うことが可能である。
【００８１】
（ｉｉｉ）
従来の視覚処理装置４００では、視覚処理後の出力信号ＯＳが負になり破綻する場合がある。
一方、式Ｍ１で求められるプロファイルデータのある要素の値Ｃが０≦Ｃ≦２５５の範囲を超える場合には、その要素の値を０又は２５５としておくことにより、補正後の画素信号が負になり破綻することや、飽和して破綻することが防止可能となる。このことは、プロファイルデータの要素を表現するためのビット長にかかわらず実現される。
《変形例》
（ｉ）
変換関数Ｆ１は、対数関数に限られない。例えば、変換関数Ｆ１を、入力信号ＩＳにかけられているガンマ補正（例えば、ガンマ係数［０．４５］）を外す変換とし、逆変換関数Ｆ２を入力信号ＩＳに掛けられていたガンマ補正をかける変換としてもよい。
【００８２】
これにより、入力信号ＩＳにかけられてるガンマ補正を外し、線形特性のもとで処理を行うことが可能となる。このため、光学的なボケの補正を行うことが可能となる。
（ｉｉ）
視覚処理装置１１では、視覚処理部１３は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに基づいて、２次元ＬＵＴ４を用いずに上記式Ｍ１を演算するもので有っても良い。この場合、それぞれの関数Ｆ１〜Ｆ３の計算においては、１次元のＬＵＴを用いても良い。
（２）
《第２プロファイルデータ》
第２プロファイルデータは、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの比を強調する関数を含む演算に基づいて定められている。これにより、例えば、シャープ成分を強調する視覚処理などを実現することが可能となる。
【００８３】
さらに、第２プロファイルデータは、強調された入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの比に対してダイナミックレンジ圧縮を行う演算に基づいて定められている。これにより、例えば、シャープ成分を強調しつつ、ダイナミックレンジの圧縮を行う視覚処理などを実現することが可能となる。
以下、具体的に説明する。
第２プロファイルデータの各要素の値Ｃ（出力信号ＯＳの値）は、入力信号ＩＳの値Ａ、アンシャープ信号ＵＳの値Ｂ、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４、強調関数Ｆ５を用いて、Ｃ＝Ｆ４（Ａ）＊Ｆ５（Ａ／Ｂ）（以下、式Ｍ２という）と表される。
ここで、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、例えば、上に凸のべき関数などの単調増加関数である。例えば、Ｆ４（ｘ）＝ｘ＾γ（０＜γ＜１）と表される。強調関数Ｆ５は、べき関数である。例えば、Ｆ５（ｘ）＝ｘ＾α（０＜α≦１）と表される。
【００８４】
《等価な視覚処理装置２１》
図１６に、第２プロファイルデータを２次元ＬＵＴ４に登録した視覚処理装置１と等価な視覚処理装置２１を示す。
視覚処理装置２１は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの比を強調する演算に基づいて出力信号ＯＳを出力する装置である。これにより、例えば、シャープ成分を強調する視覚処理などを実現することが可能となる。
さらに、視覚処理装置２１は、強調された入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの比に対してダイナミックレンジ圧縮を行う演算に基づいて出力信号ＯＳを出力する。これにより、例えば、シャープ成分を強調しつつ、ダイナミックレンジの圧縮を行う視覚処理などを実現することが可能となる。
【００８５】
図１６に示す視覚処理装置２１は、入力信号ＩＳとして取得した原画像の画素ごとの輝度値に空間処理を実行しアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部２２と、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを用いて、原画像の視覚処理を行い、出力信号ＯＳを出力する視覚処理部２３とを備えている。
空間処理部２２は、視覚処理装置１が備える空間処理部２と同様の動作を行うため、説明を省略する。
視覚処理部２３は、入力信号ＩＳを第１の入力、アンシャープ信号ＵＳを第２の入力とし、入力信号ＩＳをアンシャープ信号ＵＳで除算した除算信号ＲＳを出力する除算部２５と、除算信号ＲＳを入力とし、強調処理信号ＴＳを出力とする強調処理部２６と、入力信号ＩＳを第１の入力、強調処理信号ＴＳを第２の入力とし、出力信号ＯＳを出力する出力処理部２７とを備えている。出力処理部２７は、入力信号ＩＳを入力とし、ダイナミックレンジ（ＤＲ）圧縮されたＤＲ圧縮信号ＤＲＳを出力するＤＲ圧縮部２８と、ＤＲ圧縮信号ＤＲＳを第１の入力、強調処理信号ＴＳを第２の入力とし、出力信号ＯＳを出力する乗算部２９とを備えている。
【００８６】
《等価な視覚処理装置２１の作用》
視覚処理部２３の動作についてさらに説明を加える。
除算部２５は、値Ａの入力信号ＩＳを値Ｂのアンシャープ信号ＵＳで除算し、値Ａ／Ｂの除算信号ＲＳを出力する。強調処理部２６は、強調関数Ｆ５を用いて、値Ａ／Ｂの除算信号ＲＳから値Ｆ５（Ａ／Ｂ）の強調処理信号ＴＳを出力する。ＤＲ圧縮部２８は、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４を用いて、値Ａの入力信号ＩＳから値Ｆ４（Ａ）のＤＲ圧縮信号ＤＲＳを出力する。乗算部２９は、値Ｆ４（Ａ）のＤＲ圧縮信号ＤＲＳと値Ｆ５（Ａ／Ｂ）の強調処理信号ＴＳとを乗算し、値Ｆ４（Ａ）＊Ｆ５（Ａ／Ｂ）の出力信号ＯＳを出力する。
なお、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４、強調関数Ｆ５を用いた計算は、それぞれの関数に対する１次元のＬＵＴを用いて行われても良いし、ＬＵＴを用いないで行われても良い。
【００８７】
《効果》
第２プロファイルデータを備える視覚処理装置１と視覚処理装置２１とは、同様の視覚処理効果を奏する。
（ｉ）
従来では、画像全体のダイナミックレンジを圧縮する場合、図１７に示すダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４を用いて、暗部からハイライトまで飽和させずに階調レベルを圧縮する。すなわち、圧縮前の画像信号における再現目標の黒レベルをＬ０、最大の白レベルをＬ１とすると、圧縮前のダイナミックレンジＬ１：Ｌ０は、圧縮後のダイナミックレンジＱ１：Ｑ０に圧縮される。しかし、画像信号レベルの比であるコントラストは、ダイナミックレンジの圧縮により、（Ｑ１／Ｑ０）＊（Ｌ０／Ｌ１）倍に下がることとなる。ここで、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、上に凸のべき関数などである。
【００８８】
一方、第２プロファイルデータを備える視覚処理装置１および視覚処理装置２１では、値Ａ／Ｂの除算信号ＲＳ、すなわちシャープ信号を強調関数Ｆ５で強調処理し、ＤＲ圧縮信号ＤＲＳに乗じている。このため、局所的なコントラストを強調することになる。ここで、強調関数Ｆ５は、図１８に示すようなべき関数であり（Ｆ５（ｘ）＝ｘ＾α）、除算信号ＲＳの値が１より大きいときに明るい方に強調を行い、１より小さいときに暗い方向に強調を行う。
一般に、人間の視覚は、局所コントラストを維持すれば、全体的なコントラストが低下していても同じコントラストに見える性質がある。これにより、第２プロファイルデータを備える視覚処理装置１および視覚処理装置２１では、ダイナミックレンジの圧縮を行いつつ、視覚的にはコントラストを低下させない視覚処理を実現することが可能となる。
【００８９】
（ｉｉ）
さらに具体的に本発明の効果を説明する。
ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、Ｆ４（ｘ）＝ｘ＾γ（例えば、γ＝０．６とする）であるとする。また、強調関数Ｆ５は、Ｆ５（ｘ）＝ｘ＾α（例えば、α＝０．４とする）であるとする。また、入力信号ＩＳの最大の白レベルを値１に正規化した場合の再現目標の黒レベルが値１／３００であるとする。すなわち、入力信号ＩＳのダイナミックレンジが３００：１であるとする。
ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４を用いて、この入力信号ＩＳのダイナミックレンジ圧縮した場合、圧縮後のダイナミックレンジは、Ｆ４（１）：Ｆ４（１／３００）＝３０：１となる。すなわち、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４により、ダイナミックレンジは１／１０に圧縮されることとなる。
【００９０】
一方、出力信号ＯＳの値Ｃは、上記式Ｍ２で表され、Ｃ＝（Ａ＾０．６）＊｛（Ａ／Ｂ）＾０．４｝、すなわちＣ＝Ａ／（Ｂ＾０．４）である。ここで、局所的な範囲では、Ｂの値は一定と見なせるため、ＣはＡに比例する。すなわち、値Ｃの変化量と値Ａの変化量との比は１となり、入力信号ＩＳと出力信号ＯＳとにおいて局所的なコントラストは変化しないこととなる。
上記同様、人間の視覚は、局所コントラストを維持すれば、全体的なコントラストが低下していても同じコントラストに見える性質がある。これにより、第２プロファイルデータを備える視覚処理装置１および視覚処理装置２１では、ダイナミックレンジの圧縮を行いつつ、視覚的にはコントラストを低下させない視覚処理を実現することが可能となる。
なお、図１８に示す強調関数Ｆ５のべき乗数αを０．４より大きくすれば、ダイナミックレンジの圧縮を行いつつ、入力信号ＩＳよりも出力信号ＯＳの見かけのコントラストを上げることも可能である。
【００９１】
（ｉｉｉ）
本発明では、以上の効果を実現できるため、次の状況において特に有効である。すなわち、物理的なダイナミックレンジの狭いディスプレイで、暗部も明部もつぶれずにコントラストの高い画像を再現することが可能となる。また例えば、明るい環境下のテレビプロジェクタでコントラストの高い映像を表示する、濃度の低いインク（薄い色しかでないプリンタ）でコントラストの高いプリントを得ることが可能となる。
《変形例》
（ｉ）
視覚処理装置２１では、視覚処理部２３は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに基づいて、２次元ＬＵＴ４を用いずに上記式Ｍ２を演算するもので有っても良い。この場合、それぞれの関数Ｆ４，Ｆ５の計算においては、１次元のＬＵＴを用いても良い。
【００９２】
（ｉｉ）
なお、式Ｍ２で求められるプロファイルデータのある要素の値ＣがＣ＞２５５となる場合には、その要素の値Ｃを２５５としてもよい。
（３）
《第３プロファイルデータ》
第３プロファイルデータは、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの比を強調する関数を含む演算に基づいて定められている。これにより、例えば、シャープ成分を強調する視覚処理などを実現することが可能となる。
以下、具体的に説明する。
上記第２プロファイルデータの式Ｍ２において、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、比例係数１の正比例関数であってもよい。この場合、第３プロファイルデータの各要素の値Ｃ（出力信号ＯＳの値）は、入力信号ＩＳの値Ａ、アンシャープ信号ＵＳの値Ｂ、強調関数Ｆ５を用いて、Ｃ＝Ａ＊Ｆ５（Ａ／Ｂ）（以下、式Ｍ３という）と表される。
【００９３】
《等価な視覚処理装置３１》
図１９に、第３プロファイルデータを２次元ＬＵＴ４に登録した視覚処理装置１と等価な視覚処理装置３１を示す。
視覚処理装置３１は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの比を強調する演算に基づいて出力信号ＯＳを出力する装置である。これにより、例えば、シャープ成分を強調する視覚処理などを実現することが可能となる。
図１９に示す視覚処理装置３１は、ＤＲ圧縮部２８を備えない点において図１６に示す視覚処理装置２１と相違している。以下、図１９に示す視覚処理装置３１において、図１６に示す視覚処理装置２１と同様の動作を行う部分については、同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００９４】
視覚処理装置３１は、入力信号ＩＳとして取得した原画像の画素ごとの輝度値に空間処理を実行しアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部２２と、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを用いて、原画像の視覚処理を行い、出力信号ＯＳを出力する視覚処理部３２とを備えている。
空間処理部２２は、視覚処理装置１が備える空間処理部２と同様の動作を行うため、説明を省略する。
視覚処理部３２は、入力信号ＩＳを第１の入力、アンシャープ信号ＵＳを第２の入力とし、入力信号ＩＳをアンシャープ信号ＵＳで除算した除算信号ＲＳを出力する除算部２５と、除算信号ＲＳを入力とし、強調処理信号ＴＳを出力とする強調処理部２６と、入力信号ＩＳを第１の入力、強調処理信号ＴＳを第２の入力とし、出力信号ＯＳを出力する乗算部３３とを備えている。
【００９５】
《等価な視覚処理装置３１の作用》
視覚処理部３２の動作についてさらに説明を加える。
除算部２５および強調処理部２６は、図１６に示す視覚処理装置２１について説明したのと同様の動作を行う。
乗算部３３は、値Ａの入力信号ＩＳと値Ｆ５（Ａ／Ｂ）の強調処理信号ＴＳとを乗算し、値Ａ＊Ｆ５（Ａ／Ｂ）の出力信号ＯＳを出力する。ここで、強調関数Ｆ５は、図１８に示したものと同様である。
なお、強調関数Ｆ５を用いた計算は、図１６に示す視覚処理装置２１について説明したのと同様に、それぞれの関数に対する１次元のＬＵＴを用いて行われても良いし、ＬＵＴを用いないで行われても良い。
【００９６】
《効果》
第３プロファイルデータを備える視覚処理装置１と視覚処理装置３１とは、同様の視覚処理効果を奏する。
（ｉ）
強調処理部２６では、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの比として表されるシャープ信号（除算信号ＲＳ）の強調処理が行われ、強調されたシャープ信号が入力信号ＩＳに乗算される。入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの比として表されるシャープ信号を強調処理することは、対数空間における入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの差分を計算することに相当する。すなわち、対数的な人間の視覚特性に適した視覚処理が実現される。
【００９７】
（ｉｉ）
強調関数Ｆ５による強調量は、入力信号ＩＳが大きい場合（明るい場合）に大きくなり、小さい場合（暗い場合）に小さくなる。また、明るくする方向への強調量は、暗くする方向への強調量より大きくなる。このため、視覚特性に適した視覚処理が実現可能となり、バランス良く自然な視覚処理が実現される。
（ｉｉｉ）
なお、式Ｍ３で求められるプロファイルデータのある要素の値ＣがＣ＞２５５となる場合には、その要素の値Ｃを２５５としてもよい。
（ｉｖ）
式Ｍ３を用いた処理では、入力信号ＩＳに対するダイナミックレンジの圧縮は施されないが、局所的なコントラストを強調することができ、視覚的にダイナミックレンジの圧縮・伸張を行うことが可能となる。
【００９８】
（４）
《第４プロファイルデータ》
第４プロファイルデータは、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの差を入力信号ＩＳの値に応じて強調する関数を含む演算に基づいて定められている。これにより、例えば、入力信号ＩＳのシャープ成分などを入力信号ＩＳの値に応じて強調することが可能となる。このため、入力信号ＩＳの暗部から明部まで適切な強調を行うことが可能となる。
さらに、第４プロファイルデータは、強調された値に対して、入力信号ＩＳをダイナミックレンジ圧縮した値を加える演算に基づいて定められている。これにより、入力信号ＩＳのシャープ成分などを入力信号ＩＳの値に応じて強調しつつ、ダイナミックレンジの圧縮を行うことが可能となる。
【００９９】
以下、具体的に説明する。
第４プロファイルデータの各要素の値Ｃ（出力信号ＯＳの値）は、入力信号ＩＳの値Ａ、アンシャープ信号ＵＳの値Ｂ、強調量調整関数Ｆ６、強調関数Ｆ７、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８を用いて、Ｃ＝Ｆ８（Ａ）＋Ｆ６（Ａ）＊Ｆ７（Ａ−Ｂ）（以下、式Ｍ４という）と表される。
ここで、強調量調整関数Ｆ６は、入力信号ＩＳの値に対して単調増加する関数である。すなわち、入力信号ＩＳの値Ａが小さい時は、強調量調整関数Ｆ６の値も小さく、入力信号ＩＳの値Ａが大きい時は、強調量調整関数Ｆ６の値も大きくなる。強調関数Ｆ７は、図４９を用いて説明した強調関数Ｒ１〜Ｒ３のいずれかの関数である。ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、図１７を用いて説明したべき関数であり、Ｆ８（ｘ）＝ｘ＾γ（０＜γ＜１）と表される。
【０１００】
《等価な視覚処理装置４１》
図２０に、第４プロファイルデータを２次元ＬＵＴ４に登録した視覚処理装置１と等価な視覚処理装置４１を示す。
視覚処理装置４１は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの差を入力信号ＩＳの値に応じて強調する演算に基づいて出力信号ＯＳを出力する装置である。これにより、例えば、入力信号ＩＳのシャープ成分などを入力信号ＩＳの値に応じて強調することが可能となる。このため、入力信号ＩＳの暗部から明部まで適切な強調を行うことが可能となる。
さらに、視覚処理装置４１は、強調された値に対して、入力信号ＩＳをダイナミックレンジ圧縮した値を加える演算に基づいて出力信号ＯＳを出力する。これにより、入力信号ＩＳのシャープ成分などを入力信号ＩＳの値に応じて強調しつつ、ダイナミックレンジの圧縮を行うことが可能となる。
【０１０１】
図２０に示す視覚処理装置４１は、入力信号ＩＳとして取得した原画像の画素ごとの輝度値に空間処理を実行しアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部４２と、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを用いて、原画像の視覚処理を行い、出力信号ＯＳを出力する視覚処理部４３とを備えている。
空間処理部４２は、視覚処理装置１が備える空間処理部２と同様の動作を行うため、説明を省略する。
視覚処理部４３は、入力信号ＩＳを第１の入力、アンシャープ信号ＵＳを第２の入力とし、それぞれの差分である差分信号ＤＳを出力する減算部４４と、差分信号ＤＳを入力とし、強調処理信号ＴＳを出力する強調処理部４５と、入力信号ＩＳを入力とし、強調量調整信号ＩＣを出力する強調量調整部４６と、強調量調整信号ＩＣを第１の入力、強調処理信号ＴＳを第２の入力とし、強調量調整信号ＩＣと強調処理信号ＴＳとを乗算した乗算信号ＭＳを出力する乗算部４７と、入力信号ＩＳを第１の入力、乗算信号ＭＳを第２の入力とし、出力信号ＯＳを出力する出力処理部４８とを備えている。出力処理部４８は、入力信号ＩＳを入力とし、ダイナミックレンジ（ＤＲ）圧縮されたＤＲ圧縮信号ＤＲＳを出力するＤＲ圧縮部４９と、ＤＲ圧縮信号ＤＲＳを第１の入力、乗算信号ＭＳを第２の入力とし、出力信号ＯＳを出力する加算部５０とを備えている。
【０１０２】
《等価な視覚処理装置４１の作用》
視覚処理部４３の動作についてさらに説明を加える。
減算部４４は、値Ａの入力信号ＩＳと値Ｂのアンシャープ信号ＵＳとの差分を計算し、値Ａ−Ｂの差分信号ＤＳを出力する。強調処理部４５は、強調関数Ｆ７を用いて、値Ａ−Ｂの差分信号ＤＳから値Ｆ７（Ａ−Ｂ）の強調処理信号ＴＳを出力する。強調量調整部４６は、強調量調整関数Ｆ６を用いて、値Ａの入力信号ＩＳから値Ｆ６（Ａ）の強調量調整信号ＩＣを出力する。乗算部４７は、値Ｆ６（Ａ）の強調量調整信号ＩＣと値Ｆ７（Ａ−Ｂ）の強調処理信号ＴＳとを乗算し、値Ｆ６（Ａ）＊Ｆ７（Ａ−Ｂ）の乗算信号ＭＳを出力する。ＤＲ圧縮部４９は、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８を用いて、値Ａの入力信号ＩＳから値Ｆ８（Ａ）のＤＲ圧縮信号ＤＲＳを出力する。加算部５０は、ＤＲ圧縮信号ＤＲＳと、値Ｆ６（Ａ）＊Ｆ７（Ａ−Ｂ）の乗算信号ＭＳとを加算し、値Ｆ８（Ａ）＋Ｆ６（Ａ）＊Ｆ７（Ａ−Ｂ）の出力信号ＯＳを出力する。
【０１０３】
なお、強調量調整関数Ｆ６、強調関数Ｆ７、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８を用いた計算は、それぞれの関数に対する１次元のＬＵＴを用いて行われても良いし、ＬＵＴを用いないで行われても良い。
《効果》
第４プロファイルデータを備える視覚処理装置１と視覚処理装置４１とは、同様の視覚処理効果を奏する。
（ｉ）
入力信号ＩＳの値Ａにより、差分信号ＤＳの強調量の調整を行う。このため、ダイナミックレンジ圧縮を行いつつ、暗部から明部までの局所コントラストを維持することが可能となる。
【０１０４】
（ｉｉ）
強調量調整関数Ｆ６は、単調増加する関数であるが、入力信号ＩＳの値Ａが大きいほど、関数の値の増加量が減少する関数とすることができる。この場合、出力信号ＯＳの値が飽和することが防止される。
（ｉｉｉ）
強調関数Ｆ７を、図４９を用いて説明した強調関数Ｒ２とする場合、差分信号ＤＳの絶対値が大きい時の強調量を抑制することが可能となる。このため、鮮鋭度の高い部分での強調量が飽和することが防止され、視覚的にも自然な視覚処理を実行することが可能となる。
《変形例》
（ｉ）
視覚処理装置４１では、視覚処理部４３は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに基づいて、２次元ＬＵＴ４を用いずに上記式Ｍ４を演算するもので有っても良い。この場合、それぞれの関数Ｆ６〜Ｆ８の計算においては、１次元のＬＵＴを用いても良い。
【０１０５】
（ｉｉ）
強調関数Ｆ７を比例係数１の正比例関数とする場合には、強調処理部４５は、特に設ける必要がない。
（ｉｉｉ）
なお、式Ｍ４で求められるプロファイルデータのある要素の値Ｃが０≦Ｃ≦２５５の範囲を超える場合には、その要素の値Ｃを０又は２５５としてもよい。
（５）
《第５プロファイルデータ》
第５プロファイルデータは、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの差を入力信号ＩＳの値に応じて強調する関数を含む演算に基づいて定められている。これにより、例えば、入力信号ＩＳのシャープ成分などを入力信号ＩＳの値に応じて強調することが可能となる。このため、入力信号ＩＳの暗部から明部まで適切な強調を行うことが可能となる。
【０１０６】
以下、具体的に説明する。
上記第４プロファイルデータの式Ｍ４において、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、比例係数１の正比例関数であってもよい。この場合、第５プロファイルデータの各要素の値Ｃ（出力信号ＯＳの値）は、入力信号ＩＳの値Ａ、アンシャープ信号ＵＳの値Ｂ、強調量調整関数Ｆ６、強調関数Ｆ７を用いて、Ｃ＝Ａ＋Ｆ６（Ａ）＊Ｆ７（Ａ−Ｂ）（以下、式Ｍ５という）と表される。
《等価な視覚処理装置５１》
図２１に、第５プロファイルデータを２次元ＬＵＴ４に登録した視覚処理装置１と等価な視覚処理装置５１を示す。
視覚処理装置５１は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの差を入力信号ＩＳの値に応じて強調する演算に基づいて出力信号ＯＳを出力する装置である。これにより、例えば、入力信号ＩＳのシャープ成分などを入力信号ＩＳの値に応じて強調することが可能となる。このため、入力信号ＩＳの暗部から明部まで適切な強調を行うことが可能となる。
【０１０７】
図２１に示す視覚処理装置５１は、ＤＲ圧縮部４９を備えない点において図２０に示す視覚処理装置４１と相違している。以下、図２１に示す視覚処理装置５１において、図２０に示す視覚処理装置４１と同様の動作を行う部分については、同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
視覚処理装置５１は、入力信号ＩＳとして取得した原画像の画素ごとの輝度値に空間処理を実行しアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部４２と、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを用いて、原画像の視覚処理を行い、出力信号ＯＳを出力する視覚処理部５２とを備えている。
空間処理部４２は、視覚処理装置１が備える空間処理部２と同様の動作を行うため、説明を省略する。
【０１０８】
視覚処理部５２は、入力信号ＩＳを第１の入力、アンシャープ信号ＵＳを第２の入力とし、それぞれの差分である差分信号ＤＳを出力する減算部４４と、差分信号ＤＳを入力とし、強調処理信号ＴＳを出力する強調処理部４５と、入力信号ＩＳを入力とし、強調量調整信号ＩＣを出力する強調量調整部４６と、強調量調整信号ＩＣを第１の入力、強調処理信号ＴＳを第２の入力とし、強調量調整信号ＩＣと強調処理信号ＴＳとを乗算した乗算信号ＭＳを出力する乗算部４７と、入力信号ＩＳを第１の入力、乗算信号ＭＳを第２の入力とし、出力信号ＯＳを出力する加算部５３とを備えている。
《等価な視覚処理装置５１の作用》
視覚処理部５２の動作についてさらに説明を加える。
減算部４４、強調処理部４５、強調量調整部４６および乗算部４７は、図２０に示す視覚処理装置４１について説明したのと同様の動作を行う。
【０１０９】
加算部５３は、値Ａの入力信号ＩＳと、値Ｆ６（Ａ）＊Ｆ７（Ａ−Ｂ）の乗算信号ＭＳとを加算し、値Ａ＋Ｆ６（Ａ）＊Ｆ７（Ａ−Ｂ）の出力信号ＯＳを出力する。
なお、強調量調整関数Ｆ６、強調関数Ｆ７を用いた計算は、図２０に示す視覚処理装置４１について説明したのと同様に、それぞれの関数に対する１次元のＬＵＴを用いて行われても良いし、ＬＵＴを用いないで行われても良い。
《効果》
第５プロファイルデータを備える視覚処理装置１と視覚処理装置５１とは、同様の視覚処理効果を奏する。また、第４プロファイルデータを備える視覚処理装置１および視覚処理装置４１が奏する効果と、ほぼ同様の視覚処理効果を奏する。
（ｉ）
入力信号ＩＳの値Ａにより、差分信号ＤＳの強調量の調整を行う。このため、暗部から明部までのコントラストの強調量を均一にすることが可能となる。
【０１１０】
《変形例》
（ｉ）
強調関数Ｆ７を比例係数１の正比例関数とする場合には、強調処理部４５は、特に設ける必要がない。
（ｉｉ）
なお、式Ｍ５で求められるプロファイルデータのある要素の値Ｃが０≦Ｃ≦２５５の範囲を超える場合には、その要素の値Ｃを０又は２５５としてもよい。
（６）
《第６プロファイルデータ》
第６プロファイルデータは、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの差を強調した値に対して、入力信号ＩＳの値を加えた値を階調補正する演算に基づいて定められている。これにより、例えば、シャープ成分が強調された入力信号ＩＳに対して、階調補正を行う視覚処理を実現することが可能となる。
以下、具体的に説明する。
【０１１１】
第６プロファイルデータの各要素の値Ｃ（出力信号ＯＳの値）は、入力信号ＩＳの値Ａ、アンシャープ信号ＵＳの値Ｂ、強調関数Ｆ９、階調補正関数Ｆ１０を用いて、Ｃ＝Ｆ１０（Ａ＋Ｆ９（Ａ−Ｂ））（以下、式Ｍ６という）と表される。
ここで、強調関数Ｆ９は、図４９を用いて説明した強調関数Ｒ１〜Ｒ３のいずれかの関数である。階調補正関数Ｆ１０は、例えば、ガンマ補正関数、Ｓ字型の階調補正関数、逆Ｓ字型の階調補正関数など、通常の階調補正で用いられる関数である。
《等価な視覚処理装置６１》
図２２に、第６プロファイルデータを２次元ＬＵＴ４に登録した視覚処理装置１と等価な視覚処理装置６１を示す。
視覚処理装置６１は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの差を強調した値に対して、入力信号ＩＳの値を加えた値を階調補正する演算に基づいて、出力信号ＯＳを出力する装置である。これにより、例えば、シャープ成分が強調された入力信号ＩＳに対して、階調補正を行う視覚処理を実現することが可能となる。
【０１１２】
図２２に示す視覚処理装置６１は、入力信号ＩＳとして取得した原画像の画素ごとの輝度値に空間処理を実行しアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部６２と、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを用いて、原画像の視覚処理を行い、出力信号ＯＳを出力する視覚処理部６３とを備えている。
空間処理部６２は、視覚処理装置１が備える空間処理部２と同様の動作を行うため、説明を省略する。
視覚処理部６３は、入力信号ＩＳを第１の入力、アンシャープ信号ＵＳを第２の入力とし、それぞれの差分である差分信号ＤＳを出力する減算部６４と、差分信号ＤＳを入力とし強調処理された強調処理信号ＴＳを出力する強調処理部６５と、入力信号ＩＳを第１の入力、強調処理信号ＴＳを第２の入力とし、それぞれを加算した加算信号ＰＳを出力する加算部６６と、加算信号ＰＳを入力とし出力信号ＯＳを出力する階調補正部６７とを備えている。
【０１１３】
《等価な視覚処理装置６１の作用》
視覚処理部６３の動作についてさらに説明を加える。
減算部６４は、値Ａの入力信号ＩＳと、値Ｂのアンシャープ信号ＵＳとの差分を計算し、値Ａ−Ｂの差分信号ＤＳを出力する。強調処理部６５は、強調関数Ｆ９を用いて、値Ａ−Ｂの差分信号ＤＳから値Ｆ９（Ａ−Ｂ）の強調処理信号ＴＳを出力する。加算部６６は、値Ａの入力信号ＩＳと、値Ｆ９（Ａ−Ｂ）の強調処理信号ＴＳとを加算し、値Ａ＋Ｆ９（Ａ−Ｂ）の加算信号ＰＳを出力する。階調補正部６７は、階調補正関数Ｆ１０を用いて、値Ａ＋Ｆ９（Ａ−Ｂ）の加算信号ＰＳから、値Ｆ１０（Ａ＋Ｆ９（Ａ−Ｂ））の出力信号ＯＳを出力する。
なお、強調関数Ｆ９、階調補正関数Ｆ１０を用いた計算は、それぞれの関数に対する１次元のＬＵＴを用いて行われても良いし、ＬＵＴを用いないで行われても良い。
【０１１４】
《効果》
第６プロファイルデータを備える視覚処理装置１と視覚処理装置６１とは、同様の視覚処理効果を奏する。
（ｉ）
差分信号ＤＳは、強調関数Ｆ９により強調処理され、入力信号ＩＳに加算される。このため、入力信号ＩＳのコントラストを強調することが可能となる。さらに、階調補正部６７は、加算信号ＰＳの階調補正処理を実行する。このため、例えば、原画像における出現頻度の高い中間調でさらにコントラストを強調することが可能となる。また、例えば、加算信号ＰＳ全体を明るくすることが可能となる。以上により、空間処理と階調処理とを同時に組み合わせて実現することが可能となる。
【０１１５】
《変形例》
（ｉ）
視覚処理装置６１では、視覚処理部６３は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに基づいて、２次元ＬＵＴ４を用いずに上記式Ｍ６を演算するもので有っても良い。この場合、それぞれの関数Ｆ９，Ｆ１０の計算においては、１次元のＬＵＴを用いても良い。
（ｉｉ）
なお、式Ｍ６で求められるプロファイルデータのある要素の値Ｃが０≦Ｃ≦２５５の範囲を超える場合には、その要素の値Ｃを０又は２５５としてもよい。
（７）
《第７プロファイルデータ》
第７プロファイルデータは、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの差を強調した値に対して、入力信号ＩＳを階調補正した値を加える演算に基づいて定められている。ここで、シャープ成分の強調と入力信号ＩＳの階調補正とは独立して行われる。このため、入力信号ＩＳの階調補正量にかかわらず、一定のシャープ成分の強調を行うことが可能となる。
以下、具体的に説明する。
【０１１６】
第７プロファイルデータの各要素の値Ｃ（出力信号ＯＳの値）は、入力信号ＩＳの値Ａ、アンシャープ信号ＵＳの値Ｂ、強調関数Ｆ１１、階調補正関数Ｆ１２に対して、Ｃ＝Ｆ１２（Ａ）＋Ｆ１１（Ａ−Ｂ）（以下、式Ｍ７という）と表される。
ここで、強調関数Ｆ１１は、図４９を用いて説明した強調関数Ｒ１〜Ｒ３のいずれかの関数である。階調補正関数Ｆ１２は、例えば、ガンマ補正関数、Ｓ字型の階調補正関数、逆Ｓ字型の階調補正関数などである。
《等価な視覚処理装置７１》
図２３に、第７プロファイルデータを２次元ＬＵＴ４に登録した視覚処理装置１と等価な視覚処理装置７１を示す。
視覚処理装置７１は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの差を強調した値に対して、入力信号ＩＳを階調補正した値を加える演算に基づいて出力信号ＯＳを出力する装置である。ここで、シャープ成分の強調と入力信号ＩＳの階調補正とは独立して行われる。このため、入力信号ＩＳの階調補正量にかかわらず、一定のシャープ成分の強調を行うことが可能となる。
【０１１７】
図２３に示す視覚処理装置７１は、入力信号ＩＳとして取得した原画像の画素ごとの輝度値に空間処理を実行しアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部７２と、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとを用いて、原画像の視覚処理を行い、出力信号ＯＳを出力する視覚処理部７３とを備えている。
空間処理部７２は、視覚処理装置１が備える空間処理部２と同様の動作を行うため、説明を省略する。
視覚処理部７３は、入力信号ＩＳを第１の入力、アンシャープ信号ＵＳを第２の入力とし、それぞれの差分である差分信号ＤＳを出力する減算部７４と、差分信号ＤＳを入力とし強調処理された強調処理信号ＴＳを出力する強調処理部７５と、入力信号ＩＳを入力とし、階調補正された階調補正信号ＧＣを出力する階調補正部７６と、階調補正信号ＧＣを第１の入力、強調処理信号ＴＳを第２の入力とし、出力信号ＯＳを出力する加算部７７とを備えている。
【０１１８】
《等価な視覚処理装置７１の作用》
視覚処理部７３の動作についてさらに説明を加える。
減算部７４は、値Ａの入力信号ＩＳと、値Ｂのアンシャープ信号ＵＳとの差分を計算し、値Ａ−Ｂの差分信号ＤＳを出力する。強調処理部７５は、強調関数Ｆ１１を用いて、値Ａ−Ｂの差分信号ＤＳから値Ｆ１１（Ａ−Ｂ）の強調処理信号ＴＳを出力する。階調補正部７６は、階調補正関数Ｆ１２を用いて、値Ａの入力信号ＩＳから値Ｆ１２（Ａ）の階調補正信号ＧＣを出力する。加算部７７は、値Ｆ１２（Ａ）の階調補正信号ＧＣと、値Ｆ１１（Ａ−Ｂ）の強調処理信号ＴＳとを加算し、値Ｆ１２（Ａ）＋Ｆ１１（Ａ−Ｂ）の出力信号ＯＳを出力する。
なお、強調関数Ｆ１１、階調補正関数Ｆ１２を用いた計算は、それぞれの関数に対する１次元のＬＵＴを用いて行われても良いし、ＬＵＴを用いないで行われても良い。
【０１１９】
《効果》
第７プロファイルデータを備える視覚処理装置１と視覚処理装置７１とは、同様の視覚処理効果を奏する。
（ｉ）
入力信号ＩＳは、階調補正部７６により階調補正された後、強調処理信号ＴＳと加算される。このため、階調補正関数Ｆ１２の階調変化の少ない領域、すなわちコントラストが低下される領域においても、その後の強調処理信号ＴＳの加算により、局所コントラストを強調することが可能となる。
《変形例》
（ｉ）
視覚処理装置７１では、視覚処理部７３は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに基づいて、２次元ＬＵＴ４を用いずに上記式Ｍ７を演算するもので有っても良い。この場合、それぞれの関数Ｆ１１，Ｆ１２の計算においては、１次元のＬＵＴを用いても良い。
【０１２０】
（ｉｉ）
なお、式Ｍ７で求められるプロファイルデータのある要素の値Ｃが０≦Ｃ≦２５５の範囲を超える場合には、その要素の値Ｃを０又は２５５としてもよい。
（８）
《第１〜第７プロファイルデータの変形例》
（ｉ）
上記（１）〜（７）において、第１〜第７プロファイルデータの各要素は、式Ｍ１〜Ｍ７に基づいて計算された値を格納すると説明した。また、それぞれのプロファイルデータでは、式Ｍ１〜Ｍ７により算出される値がプロファイルデータが格納可能な値の範囲を超える場合には、その要素の値を制限しても良いと説明した。
【０１２１】
さらに、プロファイルデータでは、一部の値については、任意であっても良い。例えば、暗い夜景の中にある小さい明かりの部分など（夜景の中にあるネオン部分など）、入力信号ＩＳの値は大きいが、アンシャープ信号ＵＳの値は小さい場合、視覚処理された入力信号ＩＳの値が画質に与える影響は小さい。このように、視覚処理後の値が画質に与える影響が小さい部分では、プロファイルデータが格納する値は、式Ｍ１〜Ｍ７により算出される値の近似値、あるいは任意の値であっても良い。
プロファイルデータが格納する値が、式Ｍ１〜Ｍ７により算出される値の近似値、あるいは任意の値となる場合にも、同じ値の入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに対して格納されている値は、入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとの値に対して、単調増加、あるいは単調減少する関係を維持していることが望ましい。式Ｍ１〜Ｍ７等に基づいて作成されたプロファイルデータにおいて、同じ値の入力信号ＩＳとアンシャープ信号ＵＳとに対するプロファイルデータが格納する値は、プロファイルデータの特性の概要を示している。このため、２次元ＬＵＴの特性を維持するために、上記関係を維持した状態でプロファイルデータのチューニングを行うことが望ましい。
【０１２２】
［第２実施形態］
図２４〜図３９を用いて、本発明の第２実施形態としての視覚処理装置６００について説明する。
視覚処理装置６００は、画像信号（入力信号ＩＳ）に視覚処理を行い視覚処理画像（出力信号ＯＳ）を出力する視覚処理装置であり、出力信号ＯＳを表示する表示装置（図示しない）が設置される環境（以下、表示環境という。）に応じた視覚処理を行う装置である。
具体的には、視覚処理装置６００は、表示環境の環境光の影響による表示画像の「視覚的なコントラスト」の低下を、人間の視覚特性を利用した視覚処理により改善する装置である。
【０１２３】
視覚処理装置６００は、例えば、コンピュータ、テレビ、デジタルカメラ、携帯電話、ＰＤＡ、プリンタ、スキャナなどの画像を取り扱う機器において、画像信号の色処理を行う装置とともに画像処理装置を構成する。
〈視覚処理装置６００〉
図２４に、視覚処理装置６００の基本構成を示す。
視覚処理装置６００は、目標コントラスト変換部６０１と、変換信号処理部６０２と、実コントラスト変換部６０３と、目標コントラスト設定部６０４と、実コントラスト設定部６０５とから構成されている。
目標コントラスト変換部６０１は、入力信号ＩＳを第１の入力、目標コントラスト設定部６０４において設定された目標コントラストＣ１を第２の入力とし、目標コントラスト信号ＪＳを出力とする。なお、目標コントラストＣ１の定義については、後述する。
【０１２４】
変換信号処理部６０２は、目標コントラスト信号ＪＳを第１の入力、目標コントラストＣ１を第２の入力、実コントラスト設定部６０５において設定された実コントラストＣ２を第３の入力とし、視覚処理された目標コントラスト信号ＪＳである視覚処理信号ＫＳを出力とする。なお、実コントラストＣ２の定義については、後述する。
実コントラスト変換部６０３は、視覚処理信号ＫＳを第１の入力、実コントラストＣ２を第２の入力とし、出力信号ＯＳを出力とする。
目標コントラスト設定部６０４および実コントラスト設定部６０５は、ユーザに対して目標コントラストＣ１および実コントラストＣ２の値を入力インターフェイスなどを介して設定させる。
以下、各部の詳細について説明する。
【０１２５】
〈目標コントラスト変換部６０１〉
目標コントラスト変換部６０１は、視覚処理装置６００に入力された入力信号ＩＳを、コントラスト表現に適した目標コントラスト信号ＪＳに変換する。ここで、入力信号ＩＳでは、視覚処理装置６００に入力される画像の輝度値が値［０．０〜１．０］の階調で表されている。
目標コントラスト変換部６０１は、目標コントラストＣ１（値［ｍ］）を用いて、入力信号ＩＳ（値［Ｐ］）を「式Ｍ２０」により変換し、目標コントラスト信号ＪＳ（値［Ａ］）を出力する。ここで、式Ｍ２０は、Ａ＝｛（ｍ−１）／ｍ｝＊Ｐ＋１／ｍである。
目標コントラストＣ１の値［ｍ］は、表示装置により表示される表示画像が最もコントラスト良く見えるようなコントラスト値として設定される。
【０１２６】
ここで、コントラスト値とは、画像の黒レベルに対する白レベルの明度比として表される値であり、黒レベルを１とした場合の白レベルの輝度値を示している（黒レベル：白レベル＝１：ｍ）。
目標コントラストＣ１の値［ｍ］は、１００〜１０００（黒レベル：白レベル＝１：１００〜１：１０００）程度に設定されるのが適切であるが、表示装置が表示可能な黒レベルに対する白レベルの明度比に基づいて決定してもよい。
図２５を用いて、式Ｍ２０による変換をさらに詳しく説明する。図２５は、入力信号ＩＳの値（横軸）と目標コントラスト信号ＪＳの値（縦軸）との関係を示すグラフである。図２５が示すように、目標コントラスト変換部６０１により、値［０．０〜１．０］の範囲の入力信号ＩＳが値［１／ｍ〜１．０］の範囲の目標コントラスト信号ＪＳに変換される。
【０１２７】
〈変換信号処理部６０２〉
図２４を用いて、変換信号処理部６０２の詳細について説明する。
変換信号処理部６０２は、入力される目標コントラスト信号ＪＳの局所的なコントラストを維持しつつ、ダイナミックレンジを圧縮し、視覚処理信号ＫＳを出力する。具体的には、変換信号処理部６０２は、第１実施形態で示した視覚処理装置２１における入力信号ＩＳ（図１６参照）を目標コントラスト信号ＪＳと見なし、出力信号ＯＳ（図１６参照）を視覚処理信号ＫＳと見なしたのと同様の構成・作用・効果を有している。
変換信号処理部６０２は、目標コントラスト信号ＪＳとアンシャープ信号ＵＳとの比を強調する演算に基づいて視覚処理信号ＫＳを出力する。これにより、例えば、シャープ成分を強調する視覚処理などを実現することが可能となる。
【０１２８】
さらに、変換信号処理部６０２は、強調された目標コントラスト信号ＪＳとアンシャープ信号ＵＳとの比に対してダイナミックレンジ圧縮を行う演算に基づいて視覚処理信号ＫＳを出力する。これにより、例えば、シャープ成分を強調しつつ、ダイナミックレンジの圧縮を行う視覚処理などを実現することが可能となる。
《変換信号処理部６０２の構成》
変換信号処理部６０２は、目標コントラスト信号ＪＳにおける画素ごとの輝度値に空間処理を実行しアンシャープ信号ＵＳを出力する空間処理部６２２と、目標コントラスト信号ＪＳとアンシャープ信号ＵＳとを用いて、目標コントラスト信号ＪＳに対する視覚処理を行い、視覚処理信号ＫＳを出力する視覚処理部６２３とを備えている。
空間処理部６２２は、視覚処理装置１（図１参照）が備える空間処理部２と同様の動作を行うため、詳しい説明を省略する。
【０１２９】
視覚処理部６２３は、除算部６２５と、強調処理部６２６と、ＤＲ圧縮部６２８および乗算部６２９を有する出力処理部６２７とを備えている。
除算部６２５は、目標コントラスト信号ＪＳを第１の入力、アンシャープ信号ＵＳを第２の入力とし、目標コントラスト信号ＪＳをアンシャープ信号ＵＳで除算した除算信号ＲＳを出力する。強調処理部６２６は、除算信号ＲＳを第１の入力、目標コントラストＣ１を第２の入力、実コントラストＣ２を第３の入力とし、強調処理信号ＴＳを出力する。
出力処理部６２７は、目標コントラスト信号ＪＳを第１の入力、強調処理信号ＴＳを第２の入力、目標コントラストＣ１を第３の入力、実コントラストＣ２を第４の入力とし、視覚処理信号ＫＳを出力する。ＤＲ圧縮部６２８は、目標コントラスト信号ＪＳを第１の入力、目標コントラストＣ１を第２の入力、実コントラストＣ２を第３の入力とし、ダイナミックレンジ（ＤＲ）圧縮されたＤＲ圧縮信号ＤＲＳを出力する。乗算部６２９は、ＤＲ圧縮信号ＤＲＳを第１の入力、強調処理信号ＴＳを第２の入力とし、視覚処理信号ＫＳを出力する。
【０１３０】
《変換信号処理部６０２の作用》
変換信号処理部６０２は、目標コントラストＣ１（値［ｍ］）および実コントラストＣ２（値［ｎ］）を用いて、目標コントラスト信号ＪＳ（値［Ａ］）を「式Ｍ２」により変換し、視覚処理信号ＫＳ（値［Ｃ］）を出力する。ここで、式Ｍ２は、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４と強調関数Ｆ５とを用いて、Ｃ＝Ｆ４（Ａ）＊Ｆ５（Ａ／Ｂ）とあらわされる。なお、値［Ｂ］は、目標コントラスト信号ＪＳを空間処理したアンシャープ信号ＵＳの値である。
ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、上に凸の単調増加関数である「べき関数」であり、Ｆ４（ｘ）＝ｘ＾γと表される。ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４の指数γは、常用対数を用いて、γ＝ｌｏｇ（ｎ）／ｌｏｇ（ｍ）と表される。強調関数Ｆ５は、「べき関数」であり、Ｆ５（ｘ）＝ｘ＾（１−γ）と表される。
【０１３１】
以下、式Ｍ２と変換信号処理部６０２の各部の動作との関係について説明を加える。
空間処理部６２２は、値［Ａ］の目標コントラスト信号ＪＳに対して空間処理を行い、値［Ｂ］のアンシャープ信号ＵＳを出力する。
除算部６２５は、値［Ａ］の目標コントラスト信号ＪＳを値［Ｂ］のアンシャープ信号ＵＳで除算し、値［Ａ／Ｂ］の除算信号ＲＳを出力する。強調処理部６２６は、強調関数Ｆ５を用いて、値［Ａ／Ｂ］の除算信号ＲＳから値［Ｆ５（Ａ／Ｂ）］の強調処理信号ＴＳを出力する。ＤＲ圧縮部６２８は、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４を用いて、値［Ａ］の目標コントラスト信号ＪＳから値［Ｆ４（Ａ）］のＤＲ圧縮信号ＤＲＳを出力する。乗算部６２９は、値［Ｆ４（Ａ）］のＤＲ圧縮信号ＤＲＳと値［Ｆ５（Ａ／Ｂ）］の強調処理信号ＴＳとを乗算し、値［Ｆ４（Ａ）＊Ｆ５（Ａ／Ｂ）］の視覚処理信号ＫＳを出力する。
【０１３２】
なお、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４、強調関数Ｆ５を用いた計算は、それぞれの関数に対する１次元のＬＵＴを用いて行われても良いし、ＬＵＴを用いないで行われても良い。
《変換信号処理部６０２の効果》
視覚処理信号ＫＳにおける視覚的なダイナミックレンジは、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４の値により決定される。
図２６を用いて、式Ｍ２による変換をさらに詳しく説明する。図２６は、目標コントラスト信号ＪＳの値（横軸）と、目標コントラスト信号ＪＳにダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４を適用した値（縦軸）との関係を示すグラフである。図２６が示すように、目標コントラスト信号ＪＳのダイナミックレンジは、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４により圧縮される。より詳しくは、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４により、値［１／ｍ〜１．０］の範囲の目標コントラスト信号ＪＳは、値［１／ｎ〜１．０］の範囲に変換される。この結果、視覚処理信号ＫＳにおける視覚的なダイナミックレンジは、１／ｎ（最小値：最大値＝１：ｎ）へと圧縮される。
【０１３３】
ここで、実コントラストＣ２について説明する。実コントラストＣ２の値［ｎ］は、表示環境の環境光のもとでの表示画像の視覚的なコントラスト値として設定されている。すなわち、実コントラストＣ２の値［ｎ］は、目標コントラストＣ１の値［ｍ］を、表示環境の環境光の輝度による影響分だけ低下させた値として決定することができる。
このようにして設定された実コントラストＣ２の値［ｎ］を用いているため、式Ｍ２により目標コントラスト信号ＪＳのダイナミックレンジは、１：ｍから１：ｎへと圧縮されることとなる。なお、ここで「ダイナミックレンジ」とは、信号の最小値と最大値との比を意味している。
一方、視覚処理信号ＫＳにおける局所的なコントラストの変化は、目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］と視覚処理信号ＫＳの値［Ｃ］との変換の前後における変化量の比として表される。ここで、局所的すなわち狭い範囲におけるアンシャープ信号ＵＳの値［Ｂ］は一定と見なせる。このため、式Ｍ２における値Ｃの変化量と値Ａの変化量との比は１となり、目標コントラスト信号ＪＳと視覚処理信号ＫＳとの局所的なコントラストは変化しないこととなる。
【０１３４】
人間の視覚は、局所コントラストを維持すれば、全体的なコントラストが低下していても同じコントラストに見える性質がある。このため、変換信号処理部６０２では、目標コントラスト信号ＪＳのダイナミックレンジの圧縮を行いつつ、視覚的なコントラストを低下させない視覚処理を実現することが可能となる。
〈実コントラスト変換部６０３〉
図２４を用いて、実コントラスト変換部６０３の詳細について説明する。
実コントラスト変換部６０３は、視覚処理信号ＫＳを、表示装置（図示しない）に入力可能な範囲の画像データに変換する。表示装置に入力可能な範囲の画像データとは、例えば、画像の輝度値を、値［０．０〜１．０］の階調で表した画像データである。
実コントラスト変換部６０３は、実コントラストＣ２（値［ｎ］）を用いて、視覚処理信号ＫＳ（値［Ｃ］）を「式Ｍ２１」により変換し、出力信号ＯＳ（値［Ｑ］）を出力する。ここで、式Ｍ２１は、Ｑ＝｛ｎ／（ｎ−１）｝＊Ｃ−｛１／（ｎ−１）｝である。
【０１３５】
図２７を用いて、式Ｍ２１による変換をさらに詳しく説明する。図２７は、視覚処理信号ＫＳの値（横軸）と出力信号ＯＳの値（縦軸）との関係を示すグラフである。図２７が示すように、実コントラスト変換部６０３により、値［１／ｎ〜１．０］の範囲の視覚処理信号ＫＳが値［０．０〜１．０］の範囲の出力信号ＯＳに変換される。ここで、それぞれの視覚処理信号ＫＳの値に対して、出力信号ＯＳの値は減少することとなる。この減少分は、表示画像の各輝度が環境光から受ける影響に相当している。
なお、実コントラスト変換部６０３では、値［１／ｎ］以下の視覚処理信号ＫＳが入力される場合には、出力信号ＯＳは、値［０］に変換される。また、実コントラスト変換部６０３では、値［１］以上の視覚処理信号ＫＳが入力される場合には、出力信号ＯＳは、値［１］に変換される。
【０１３６】
〈視覚処理装置６００の効果〉
視覚処理装置６００は、第１実施形態で説明した視覚処理装置２１と同様の効果を奏する。以下、視覚処理装置６００に特徴的な効果を記載する。
（ｉ）
視覚処理装置６００の出力信号ＯＳを表示する表示環境に環境光が存在する場合、出力信号ＯＳは、環境光の影響を受けて視覚される。しかし、出力信号ＯＳは、実コントラスト変換部６０３により、環境光の影響を補正する処理が施された信号である。すなわち、環境光の存在する表示環境のもとでは、表示装置に表示された出力信号ＯＳは、視覚処理信号ＫＳの特性を持つ表示画像として視覚される。
視覚処理信号ＫＳの特性とは、第１実施形態で説明した視覚処理装置２１の出力信号ＯＳ（図１６参照）などと同様に、局所的なコントラストを維持しつつ画像全体のダイナミックレンジが圧縮されている、というものである。すなわち、視覚処理信号ＫＳは、局所的には表示画像が最適に表示される目標コントラストＣ１を維持しつつ、環境光の影響下において表示可能なダイナミックレンジ（実コントラストＣ２に相当）に圧縮された信号となっている。
【０１３７】
このため、視覚処理装置６００では、環境光の存在によって低下するコントラストの補正を行いつつ、視覚特性を利用した処理により視覚的なコントラストを維持することが可能となる。
〈視覚処理方法〉
図２８を用いて、上記視覚処理装置６００と同様の効果を奏する視覚処理方法を説明する。なお、それぞれのステップの具体的な処理は、上記視覚処理装置６００における処理と同様であるため、説明を省略する。
図２８に示す視覚処理方法では、まず、設定された目標コントラストＣ１および実コントラストＣ２が取得される（ステップＳ６０１）。次に、取得された目標コントラストＣ１を用いて、入力信号ＩＳに対する変換が行われ（ステップＳ６０２）、目標コントラスト信号ＪＳが出力される。次に、目標コントラスト信号ＪＳに対して空間処理が行われ（ステップＳ６０３）、アンシャープ信号ＵＳが出力される。次に、目標コントラスト信号ＪＳがアンシャープ信号ＵＳにより除算され（ステップＳ６０４）、除算信号ＲＳが出力される。除算信号ＲＳは、目標コントラストＣ１および実コントラストＣ２により決定される指数を持つ「べき関数」である強調関数Ｆ５により強調され（ステップＳ６０５）、強調処理信号ＴＳが出力される。一方、目標コントラスト信号ＪＳは、目標コントラストＣ１および実コントラストＣ２により決定される指数を持つ「べき関数」であるダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４によりダイナミックレンジ圧縮され（ステップＳ６０６）、ＤＲ圧縮信号ＤＲＳが出力される。次に、ステップＳ６０５により出力された強調処理信号ＴＳとステップＳ６０６により出力されたＤＲ圧縮信号ＤＲＳは、乗算され（ステップＳ６０７）、視覚処理信号ＫＳが出力される。次に、実コントラストＣ２を用いて、視覚処理信号ＫＳに対する変換が行われ（ステップＳ６０８）、出力信号ＯＳが出力される。入力信号ＩＳのすべての画素についてステップＳ６０２〜ステップＳ６０８の処理が繰り返される（ステップＳ６０９）。
【０１３８】
図２８に示す視覚処理方法のそれぞれのステップは、視覚処理装置６００やその他のコンピュータなどにおいて、視覚処理プログラムとして実現されるものであっても良い。また、ステップＳ６０４〜ステップＳ６０７までの処理は、式Ｍ２を計算することにより一度に行われるものであってもかまわない。
〈変形例〉
本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
（ｉ）式Ｍ２−強調関数Ｆ５を備えない場合−
上記実施形態では、変換信号処理部６０２は、式Ｍ２に基づいて視覚処理信号ＫＳを出力すると記載した。ここで、変換信号処理部６０２は、ダイナミックレンジ強調関数Ｆ４のみに基づいて視覚処理信号ＫＳを出力するものであってもよい。この場合、変形例としての変換信号処理部６０２では、空間処理部６２２、除算部６２５、強調処理部６２６、乗算部６２９を備える必要がなく、ＤＲ圧縮部６２８のみを備えていればよい。
【０１３９】
変形例としての変換信号処理部６０２では、環境光の影響下において表示可能なダイナミックレンジに圧縮された視覚処理信号ＫＳを出力することが可能となる。
（ｉｉ）強調関数Ｆ５−指数・その他の変形例−
上記実施形態では、強調関数Ｆ５は、「べき関数」であり、Ｆ５（ｘ）＝ｘ＾（１−γ）と表される、と記載した。ここで、強調関数Ｆ５の指数は、目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］またはアンシャープ信号ＵＳの値［Ｂ］の関数であってもよい。
以下、具体例《１》〜《６》を示す。
《１》
強調関数Ｆ５の指数は、目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］の関数であって、目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］がアンシャープ信号ＵＳの値［Ｂ］よりも大きい場合に、単調減少する関数である。より具体的には、強調関数Ｆ５の指数は、α１（Ａ）＊（１−γ）と表され、関数α１（Ａ）は、図２９に示すように目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］に対して単調減少する関数である。なお、関数α１（Ａ）の最大値は、［１．０］となっている。
【０１４０】
この場合、強調関数Ｆ５により高輝度部の局所コントラストの強調量が少なくなる。このため、着目画素の輝度が周囲画素の輝度よりも高い場合に、高輝度部の局所コントラストの強調過多が抑制される。すなわち、着目画素の輝度値が高輝度へと飽和し、いわゆる白飛びの状態になることが抑制される。
《２》
強調関数Ｆ５の指数は、目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］の関数であって、目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］がアンシャープ信号ＵＳの値［Ｂ］よりも小さい場合に、単調増加する関数である。より具体的には、強調関数Ｆ５の指数は、α２（Ａ）＊（１−γ）と表され、関数α２（Ａ）は、図３０に示すように目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］に対して単調増加する関数である。なお、関数α２（Ａ）の最大値は、［１．０］となっている。
【０１４１】
この場合、強調関数Ｆ５により低輝度部の局所コントラストの強調量が少なくなる。このため、着目画素の輝度が周囲画素の輝度よりも低い場合に、低輝度部の局所コントラストの強調過多が抑制される。すなわち、着目画素の輝度値が低輝度へと飽和し、いわゆる黒潰れの状態になることが抑制される。
《３》
強調関数Ｆ５の指数は、目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］の関数であって、目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］がアンシャープ信号ＵＳの値［Ｂ］よりも大きい場合に、単調増加する関数である。より具体的には、強調関数Ｆ５の指数は、α３（Ａ）＊（１−γ）と表され、関数α３（Ａ）は、図３１に示すように目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］に対して単調増加する関数である。なお、関数α３（Ａ）の最大値は、［１．０］となっている。
【０１４２】
この場合、強調関数Ｆ５により低輝度部の局所コントラストの強調量が少なくなる。このため、着目画素の輝度が周囲画素の輝度よりも高い場合に、低輝度部の局所コントラストの強調過多が抑制される。画像中の低輝度部は、信号レベルが小さいため、相対的にノイズの割合が高くなっているが、このような処理を行うことで、ＳＮ比の劣化を抑制することが可能となる。
《４》
強調関数Ｆ５の指数は、目標コントラスト信号ＪＳの値［Ａ］とアンシャープ信号ＵＳの値［Ｂ］との関数であって、値［Ａ］と値［Ｂ］との差の絶対値に対して単調減少する関数である。言い換えれば、強調関数Ｆ５の指数は、値［Ａ］と値［Ｂ］との比が１に近い程増加する関数であるとも言える。より具体的には、強調関数Ｆ５の指数は、α４（Ａ，Ｂ）＊（１−γ）と表され、関数α４（Ａ，Ｂ）は、図３２に示すように値［Ａ−Ｂ］の絶対値に対して単調減少する関数である。
【０１４３】
この場合、周囲画素との明暗差が小さい着目画素における局所的なコントラストを特に強調し、周囲画素との明暗差が大きい着目画素における局所的なコントラストの強調を抑制するということが可能となる。
《５》
上記《１》〜《４》の強調関数Ｆ５の演算結果には、上限あるいは下限が設けられていてもよい。具体的には、値［Ｆ５（Ａ／Ｂ）］が所定の上限値を超える場合には、強調関数Ｆ５の演算結果として所定の上限値が採用される。また、値［Ｆ５（Ａ／Ｂ）］が所定の下限値を超える場合には、強調関数Ｆ５の演算結果として所定の下限値が採用される。
この場合、強調関数Ｆ５による局所的なコントラストの強調量を適切な範囲に制限することが可能となり、過多あるいは過少のコントラストの強調が抑制される。
【０１４４】
《６》
なお、上記《１》〜《５》は、第１実施形態において強調関数Ｆ５を用いた演算を行う場合にも同様に適用可能である（例えば、第１実施形態〈プロファイルデータ〉（２）あるいは（３）など）。なお、第１実施形態では、値［Ａ］は、入力信号ＩＳの値であり、値［Ｂ］は、入力信号ＩＳを空間処理したアンシャープ信号ＵＳの値である。
（ｉｉｉ）式Ｍ２−ダイナミックレンジ圧縮を行わない場合−
上記実施形態では、変換信号処理部６０２は、第１実施形態で示した視覚処理装置２１と同様の構成を有している、と説明した。ここで、変形例としての変換信号処理部６０２は、第１実施形態で示した視覚処理装置３１（図１９参照）と同様の構成を有するものであってもよい。具体的には、視覚処理装置３１における入力信号ＩＳを目標コントラスト信号ＪＳと見なし、出力信号ＯＳを視覚処理信号ＫＳと見なすことにより変形例としての変換信号処理部６０２が実現される。
【０１４５】
この場合、変形例としての変換信号処理部６０２では、目標コントラスト信号ＪＳ（値［Ａ］）およびアンシャープ信号ＵＳ（値［Ｂ］）に対して、「式Ｍ３」に基づいて視覚処理信号ＫＳ（値［Ｃ］）が出力される。ここで式Ｍ３とは、強調関数Ｆ５を用いて、Ｃ＝Ａ＊Ｆ５（Ａ／Ｂ）と表される。
式Ｍ３を用いた処理では、入力信号ＩＳに対するダイナミックレンジの圧縮は施されないが、局所的なコントラストを強調することができる。この局所的なコントラストの強調の効果により、「視覚的に」ダイナミックレンジが圧縮あるいは伸張された様な印象を与えることが可能となる。
なお、本変形例に対しても、上記〈変形例〉（ｉｉ）《１》〜《５》を同様に適用可能である。すなわち、本変形例において、強調関数Ｆ５は、「べき関数」であり、その指数は、上記〈変形例〉（ｉｉ）《１》〜《４》で説明した関数α１（Ａ），α２（Ａ），α３（Ａ），α４（Ａ，Ｂ）と同様の傾向を持つ関数であってよい。また、上記〈変形例〉（ｉｉ）《５》で説明したように、強調関数Ｆ５の演算結果には、上限あるいは下限が設けられていてもよい。
【０１４６】
（ｉｖ）パラメータ自動設定
上記実施形態では、目標コントラスト設定部６０４および実コントラスト設定部６０５は、ユーザに対して目標コントラストＣ１および実コントラストＣ２の値を入力インターフェイスなどを介して設定させる、と説明した。ここで、目標コントラスト設定部６０４および実コントラスト設定部６０５は、目標コントラストＣ１および実コントラストＣ２の値を自動設定できるものであってもよい。
《１》ディスプレイ
出力信号ＯＳを表示する表示装置がＰＤＰ，ＬＣＤ，ＣＲＴなどのディスプレイであり、環境光の無い状態で表示できる白輝度（白レベル）と黒輝度（黒レベル）とが既知の場合に、実コントラストＣ２の値を自動設定する実コントラスト設定部６０５について説明する。
【０１４７】
図３３に実コントラストＣ２の値を自動設定する実コントラスト設定部６０５を示す。実コントラスト設定部６０５は、輝度測定部６０５ａと、記憶部６０５ｂと、計算部６０５ｃとを備えている。
輝度測定部６０５ａは、出力信号ＯＳを表示するディスプレイの表示環境における環境光の輝度値を測定する輝度センサである。記憶部６０５ｂは、出力信号ＯＳを表示するディスプレイが環境光の無い状態で表示できる白輝度（白レベル）と黒輝度（黒レベル）とを記憶している。計算部６０５ｃは、輝度測定部６０５ａと記憶部６０５ｂとからそれぞれ値を取得し、実コントラストＣ２の値を計算する。
計算部６０５ｃの計算の一例を説明する。計算部６０５ｃは、輝度測定部６０５ａから取得した環境光の輝度値を記憶部６０５ｂが記憶する黒レベルの輝度値および白レベルの輝度値のそれぞれに加算する。さらに、計算部６０５ｃは、黒レベルの輝度値への加算結果を用いて、白レベルの輝度値への加算結果を除算した値を実コントラストＣ２の値［ｎ］として出力する。これにより、実コントラストＣ２の値［ｎ］は、環境光が存在する表示環境においてディスプレイが表示するコントラスト値を示すこととなる。
【０１４８】
また、図３３に示した記憶部６０５ｂは、ディスプレイが環境光の無い状態で表示できる白輝度（白レベル）と黒輝度（黒レベル）との比を目標コントラストＣ１の値［ｍ］として記憶しているものであってもよい。この場合、実コントラスト設定部６０５は、目標コントラストＣ１を自動設定する目標コントラスト設定部６０４の機能を同時に果たすこととなる。なお、記憶部６０５ｂは、比を記憶しておらず、比は計算部６０５ｃにより計算されるものであってもよい。
《２》プロジェクタ
出力信号ＯＳを表示する表示装置がプロジェクタなどであり、環境光の無い状態で表示できる白輝度（白レベル）と黒輝度（黒レベル）とがスクリーンまでの距離に依存する場合に、実コントラストＣ２の値を自動設定する実コントラスト設定部６０５について説明する。
【０１４９】
図３４に実コントラストＣ２の値を自動設定する実コントラスト設定部６０５を示す。実コントラスト設定部６０５は、輝度測定部６０５ｄと、制御部６０５ｅとを備えている。
輝度測定部６０５ｄは、プロジェクタにより表示された出力信号ＯＳの表示環境における輝度値を測定する輝度センサである。制御部６０５ｅは、プロジェクタに対して、白レベルと黒レベルとの表示を行わせる。さらに、それぞれのレベルが表示される際の輝度値を輝度測定部６０５ｄから取得し、実コントラストＣ２の値を計算する。
図３５を用いて、制御部６０５ｅの動作の一例を説明する。まず制御部６０５ｅは、環境光の存在する表示環境においてプロジェクタを動作させ、白レベルの表示を行わせる（ステップＳ６２０）。制御部６０５ｅは、輝度測定部６０５ｄから、測定された白レベルの輝度を取得する（ステップＳ６２１）。次に、制御部６０５ｅは、環境光の存在する表示環境においてプロジェクタを動作させ、黒レベルの表示を行わせる（ステップＳ６２２）。制御部６０５ｅは、輝度測定部６０５ｄから、測定された黒レベルの輝度を取得する（ステップＳ６２３）。制御部６０５ｅは、取得した白レベルの輝度値と黒レベルの輝度値との比を計算し、実コントラストＣ２の値として出力する。これにより、実コントラストＣ２の値［ｎ］は、環境光が存在する表示環境においてプロジェクタが表示するコントラスト値を示すこととなる。
【０１５０】
また、上記と同様にして、環境光が存在しない表示環境における白レベルと黒レベルとの比を計算することにより、目標コントラストＣ１の値［ｍ］を導出することも可能である。この場合、実コントラスト設定部６０５は、目標コントラストＣ１を自動設定する目標コントラスト設定部６０４の機能を同時に果たすこととなる。
（ｖ）他の信号空間
上記実施形態では、視覚処理装置６００における処理は、入力信号ＩＳの輝度について行うと説明した。ここで、本発明は、入力信号ＩＳがＹＣｂＣｒ色空間で表されている場合のみに有効であるものではない。入力信号ＩＳは、ＹＵＶ色空間、Ｌａｂ色空間、Ｌｕｖ色空間、ＹＩＱ色空間、ＸＹＺ色空間、ＹＰｂＰｒ色空間などで表されているものでもよい。これらの場合に、それぞれの色空間の輝度、明度に対して、上記実施形態で説明した処理を実行することが可能である。
【０１５１】
また、入力信号ＩＳがＲＧＢ色空間で表されている場合に、視覚処理装置６００における処理は、ＲＧＢそれぞれの成分に対して独立に行われるものであってもよい。すなわち、入力信号ＩＳのＲＧＢ成分に対して、目標コントラスト変換部６０１による処理が独立に行われ、目標コントラスト信号ＪＳのＲＧＢ成分が出力される。さらに、目標コントラスト信号ＪＳのＲＧＢ成分に対して、変換信号処理部６０２による処理が独立に行われ、視覚処理信号ＫＳのＲＧＢ成分が出力される。さらに、視覚処理信号ＫＳのＲＧＢ成分に対して、実コントラスト変換部６０３による処理が独立に行われ、出力信号ＯＳのＲＧＢ成分が出力される。ここで、目標コントラストＣ１および実コントラストＣ２は、ＲＧＢ成分それぞれの処理において、共通の値が用いられる。
（ｖｉ）色差補正処理
視覚処理装置６００は、変換信号処理部６０２により処理された輝度成分の影響により出力信号ＯＳの色相が入力信号ＩＳの色相と異なるものとなることを抑制するため、色差補正処理部をさらに備えるものであってもよい。
【０１５２】
図３６に色差補正処理部６０８を備える視覚処理装置６００を示す。なお、図２４に示す視覚処理装置６００と同様の構成については同じ符号を付す。なお、入力信号ＩＳは、ＹＣｂＣｒの色空間を有するとし、Ｙ成分については、上記実施形態で説明したのと同様の処理が行われるとする。以下、色差補正処理部６０８について説明する。
色差補正処理部６０８は、目標コントラスト信号ＪＳを第１の入力（値［Ｙｉｎ］）、視覚処理信号ＫＳを第２の入力（値［Ｙｏｕｔ］）、入力信号ＩＳのＣｂ成分を第３の入力（値［ＣＢｉｎ］）、入力信号ＩＳのＣｒ成分を第４の入力（値［ＣＲｉｎ］）とし、色差補正処理されたＣｂ成分を第１の出力（値［ＣＢｏｕｔ］）、色差補正処理されたＣｒ成分を第２の出力（値［ＣＲｏｕｔ］）とする。
図３７に色差補正処理の概要を示す。色差補正処理部６０８は、［Ｙｉｎ］、［Ｙｏｕｔ］、［ＣＢｉｎ］、［ＣＲｉｎ］の４入力を有し、この４入力を演算することにより、［ＣＢｏｕｔ］、［ＣＲｏｕｔ］の２出力を得る。
【０１５３】
［ＣＢｏｕｔ］と［ＣＲｏｕｔ］とは、［Ｙｉｎ］と［Ｙｏｕｔ］との差および比により、［ＣＢｉｎ］と［ＣＲｉｎ］とを補正する次式に基づいて導出される。
［ＣＢｏｕｔ］は、ａ１＊（［Ｙｏｕｔ］−［Ｙｉｎ］）＊［ＣＢｉｎ］＋ａ２＊（１−［Ｙｏｕｔ］／［Ｙｉｎ］）＊［ＣＢｉｎ］＋ａ３＊（［Ｙｏｕｔ］−［Ｙｉｎ］）＊［ＣＲｉｎ］＋ａ４＊（１−［Ｙｏｕｔ］／［Ｙｉｎ］）＊［ＣＲｉｎ］＋［ＣＢｉｎ］、に基づいて導出される（以下、式ＣＢという）。
［ＣＲｏｕｔ］は、ａ５＊（［Ｙｏｕｔ］−［Ｙｉｎ］）＊［ＣＢｉｎ］＋ａ６＊（１−［Ｙｏｕｔ］／［Ｙｉｎ］）＊［ＣＢｉｎ］＋ａ７＊（［Ｙｏｕｔ］−［Ｙｉｎ］）＊［ＣＲｉｎ］＋ａ８＊（１−［Ｙｏｕｔ］／［Ｙｉｎ］）＊［ＣＲｉｎ］＋［ＣＲｉｎ］、に基づいて導出される（以下、式ＣＲという）。
【０１５４】
式ＣＢおよび式ＣＲにおける係数ａ１〜ａ８には、以下に説明する推定演算により事前に視覚処理装置６００の外部の計算装置などによって決定された値が用いられている。
図３８を用いて、計算装置などにおける係数ａ１〜ａ８の推定演算について説明する。
まず、［Ｙｉｎ］、［Ｙｏｕｔ］、［ＣＢｉｎ］、［ＣＲｉｎ］の４入力が取得される（ステップＳ６３０）。それぞれの入力の値は、係数ａ１〜ａ８を決定するためにあらかじめ用意されたデータである。例えば、［Ｙｉｎ］、［ＣＢｉｎ］、［ＣＲｉｎ］としては、それぞれが取りうる全ての値を所定の間隔で間引いた値などが用いられる。さらに［Ｙｏｕｔ］としては、［Ｙｉｎ］の値を変換信号処理部６０２に入力した場合に出力されうる値を所定の間隔で間引いた値などが用いられる。このようにして用意されたデータが、４入力として取得される。
【０１５５】
取得された［Ｙｉｎ］、［ＣＢｉｎ］、［ＣＲｉｎ］は、Ｌａｂ色空間に変換され、変換されたＬａｂ色空間における色度値［Ａｉｎ］および［Ｂｉｎ］が計算される（ステップＳ６３１）。
次に、デフォルトの係数ａ１〜ａ８を用いて、「式ＣＢ」および「式ＣＲ」が計算され、［ＣＢｏｕｔ］および［ＣＲｏｕｔ］の値が取得される（ステップＳ６３２）。取得された値および［Ｙｏｕｔ］は、Ｌａｂ色空間に変換され、変換されたＬａｂ色空間における色度値［Ａｏｕｔ］および［Ｂｏｕｔ］が計算される（ステップＳ６３３）。
次に、計算された色度値［Ａｉｎ］、［Ｂｉｎ］、［Ａｏｕｔ］、［Ｂｏｕｔ］を用いて、評価関数が計算され（ステップＳ６３４）、評価関数の値が所定の閾値以下となるか判断される。ここで、評価関数は、［Ａｉｎ］および［Ｂｉｎ］と、［Ａｏｕｔ］および［Ｂｏｕｔ］との色相の変化が小さくなる場合に小さな値となる関数であり、例えば、それぞれの成分の偏差の自乗和といった関数である。より具体的には、評価関数は、（［Ａｉｎ］−［Ａｏｕｔ］）＾２＋（［Ｂｉｎ］−［Ｂｏｕｔ］）＾２、などである。
【０１５６】
評価関数の値が所定の閾値よりも大きい場合（ステップＳ６３５）、係数ａ１〜ａ８が修正され（ステップＳ６３６）、新たな係数を用いて、ステップＳ６３２〜ステップＳ６３５の演算が繰り返される。
評価関数の値が所定の閾値よりも小さい場合（ステップＳ６３５）、評価関数の計算に用いられた係数ａ１〜ａ８が推定演算の結果として出力される（ステップＳ６３７）。
なお、推定演算においては、あらかじめ用意した［Ｙｉｎ］、［Ｙｏｕｔ］、［ＣＢｉｎ］、［ＣＲｉｎ］の４入力の組み合わせのうちの１つを用いて係数ａ１〜ａ８を推定演算してもよいが、組み合わせのうちの複数を用いて上述の処理を行い、評価関数を最小とする係数ａ１〜ａ８を推定演算の結果として出力してもよい。
〔色差補正処理における変形例〕
《１》
上記色差補正処理部６０８では、目標コントラスト信号ＪＳの値を［Ｙｉｎ］、視覚処理信号ＫＳの値を［Ｙｏｕｔ］、入力信号ＩＳのＣｂ成分の値を［ＣＢｉｎ］、入力信号ＩＳのＣｒ成分の値を［ＣＲｉｎ］、出力信号ＯＳのＣｂ成分の値を［ＣＢｏｕｔ］、出力信号ＯＳのＣｒ成分の値を［ＣＲｏｕｔ］とした。ここで、［Ｙｉｎ］、［Ｙｏｕｔ］、［ＣＢｉｎ］、［ＣＲｉｎ］、［ＣＢｏｕｔ］、［ＣＲｏｕｔ］は、他の信号の値を表すものであってもよい。
【０１５７】
例えば、入力信号ＩＳがＲＧＢ色空間の信号である場合、目標コントラスト変換部６０１（図２４参照）は、入力信号ＩＳのそれぞれの成分に対して処理を行う。この場合、処理後のＲＧＢ色空間の信号をＹＣｂＣｒ色空間の信号に変換し、そのＹ成分の値を［Ｙｉｎ］、Ｃｂ成分の値を［ＣＢｉｎ］、Ｃｒ成分の値を［ＣＲｉｎ］としてもよい。
さらに、出力信号ＯＳがＲＧＢ色空間の信号である場合、導出された［Ｙｏｕｔ］、［ＣＢｏｕｔ］、［ＣＲｏｕｔ］をＲＧＢ色空間に変換し、それぞれの成分に対して実コントラスト変換部６０３による変換処理を行い、出力信号ＯＳとしてもよい。
《２》
色差補正処理部６０８は、変換信号処理部６０２の処理の前後における信号値の比を用いて、色差補正処理部６０８に入力されるＲＧＢ成分のそれぞれを補正処理するものであってもよい。
【０１５８】
図３９を用いて、変形例としての視覚処理装置６００の構造について説明する。なお、図３６に示す視覚処理装置６００とほぼ同様の機能を果たす部分については、同じ符号を付し、説明を省略する。変形例としての視覚処理装置６００は、特徴的な構成として、輝度信号生成部６１０を備えている。
ＲＧＢ色空間の信号である入力信号ＩＳのそれぞれの成分は、目標コントラスト変換部６０１において、ＲＧＢ色空間の信号である目標コントラスト信号ＪＳに変換される。詳しい処理については上述したため説明を省略する。ここで、目標コントラスト信号ＪＳのそれぞれの成分の値を［Ｒｉｎ］、［Ｇｉｎ］、［Ｂｉｎ］とする。
輝度信号生成部６１０は、目標コントラスト信号ＪＳのそれぞれの成分から、値［Ｙｉｎ］の輝度信号を生成する。輝度信号は、ＲＧＢのそれぞれの成分の値をある比率で足し合わせることにより求められる。例えば、値［Ｙｉｎ］は、次式、［Ｙｉｎ］＝０．２９９＊［Ｒｉｎ］＋０．５８７＊［Ｇｉｎ］＋０．１１４＊［Ｂｉｎ］、などにより求められる。
【０１５９】
変換信号処理部６０２は、値［Ｙｉｎ］の輝度信号を処理し、値［Ｙｏｕｔ］の視覚処理信号ＫＳを出力する。詳しい処理は、目標コントラスト信号ＪＳから視覚処理信号ＫＳを出力する変換信号処理部６０２（図３６参照）における処理と同様であるため説明を省略する。
色差補正処理部６０８は、輝度信号（値［Ｙｉｎ］）、視覚処理信号ＫＳ（値［Ｙｏｕｔ］）、目標コントラスト信号ＪＳ（値［Ｒｉｎ］、［Ｇｉｎ］、［Ｂｉｎ］）を用いて、ＲＧＢ色空間の信号である色差補正信号（値［Ｒｏｕｔ］、［Ｇｏｕｔ］、［Ｂｏｕｔ］）を出力する。
具体的には、色差補正処理部６０８では、値［Ｙｉｎ］と値［Ｙｏｕｔ］との比（値［［Ｙｏｕｔ］／［Ｙｉｎ］］）が計算される。計算された比は、色差補正係数として、目標コントラスト信号ＪＳ（値［Ｒｉｎ］、［Ｇｉｎ］、［Ｂｉｎ］）のそれぞれの成分に乗算される。これにより、色差補正信号（値［Ｒｏｕｔ］、［Ｇｏｕｔ］、［Ｂｏｕｔ］）が出力される。
【０１６０】
実コントラスト変換部６０３は、ＲＧＢ色空間の信号である色差補正信号のそれぞれの成分に対して変換を行い、ＲＧＢ色空間の信号である出力信号ＯＳに変換する。詳しい処理については、上述したため説明を省略する。
変形例としての視覚処理装置６００では、変換信号処理部６０２における処理は、輝度信号に対する処理のみであり、ＲＧＢ成分のそれぞれについて処理を行う必要がない。このため、ＲＧＢ色空間の入力信号ＩＳに対しての視覚処理の負荷が軽減される。
《３》
「式ＣＢ」および「式ＣＲ」は、一例であり、他の式が用いられてもよい。
（ｖｉｉ）視覚処理部６２３
図２４に示す視覚処理部６２３は、２次元ＬＵＴにより形成されていてもよい。
【０１６１】
この場合、２次元ＬＵＴは、目標コントラスト信号ＪＳの値とアンシャープ信号ＵＳの値とに対する視覚処理信号ＫＳの値を格納している。より具体的には、［第１実施形態］〈プロファイルデータ〉（２）《第２プロファイルデータ》で説明した「式Ｍ２」に基づいて視覚処理信号ＫＳの値が定められている。なお、「式Ｍ２」中、値Ａとして目標コントラスト信号ＪＳの値が、値Ｂとしてアンシャープ信号ＵＳの値が用いられる。
視覚処理装置６００は、このような２次元ＬＵＴを記憶装置（図示せず）に複数備えている。ここで、記憶装置は、視覚処理装置６００に内臓されていてもよいし、有線あるいは無線を介して外部に接続されていてもよい。記憶装置に記憶されるそれぞれの２次元ＬＵＴは、目標コントラストＣ１の値と実コントラストＣ２の値とに対して関連づけられている。すなわち、目標コントラストＣ１の値と実コントラストＣ２の値との組み合わせのそれぞれに対して、［第２実施形態］〈変換信号処理部６０２〉《変換信号処理部６０２の作用》で説明したのと同様の演算が行われ、２次元ＬＵＴとして記憶されている。
【０１６２】
視覚処理部６２３は、目標コントラストＣ１と実コントラストＣ２との値を取得すると、記憶装置に記憶されている２次元ＬＵＴのうち、取得されたそれぞれの値に関連づけられた２次元ＬＵＴを読み込む。さらに、視覚処理部６２３は、読み込んだ２次元ＬＵＴを用いて、視覚処理を行う。具体的には、視覚処理部６２３は、目標コントラスト信号ＪＳの値とアンシャープ信号ＵＳの値とを取得し、取得された値に対する視覚処理信号ＫＳの値を２次元ＬＵＴから読み出し、視覚処理信号ＫＳを出力する。
［第３実施形態］
〈１〉
本発明の第３実施形態として、上記第１実施形態および第２実施形態で説明した視覚処理装置、視覚処理方法、視覚処理プログラムの応用例と、それを用いたシステムとについて説明する。
【０１６３】
視覚処理装置は、例えば、コンピュータ、テレビ、デジタルカメラ、携帯電話、ＰＤＡ、プリンタ、スキャナなど、画像を取り扱う機器に内蔵、あるいは接続されて、画像の視覚処理を行う装置であり、ＬＳＩなどの集積回路として実現される。
より詳しくは、上記実施形態の各機能ブロックは、個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
【０１６４】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
上記第１実施形態および第２実施形態で説明したそれぞれの視覚処理装置の各ブロックの処理は、例えば、視覚処理装置が備える中央演算装置（ＣＰＵ）により行われる。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に格納されており、ＲＯＭにおいて、あるいはＲＡＭに読み出されて実行される。
また、図１の視覚処理装置１において２次元ＬＵＴ４は、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に格納されており、必要に応じて参照される。さらに、視覚処理部３は、視覚処理装置１に直接的に接続される、あるいはネットワークを介して間接的に接続されるプロファイルデータ登録装置８からプロファイルデータの提供を受け、２次元ＬＵＴ４として登録する。
【０１６５】
また、視覚処理装置は、動画像を取り扱う機器に内蔵、あるいは接続されて、フレーム毎（フィールド毎）の画像の階調処理を行う装置であってもよい。
また、視覚処理装置１では、上記第１実施形態で説明した視覚処理方法が実行される。
視覚処理プログラムは、コンピュータ、テレビ、デジタルカメラ、携帯電話、ＰＤＡ、プリンタ、スキャナなど、画像を取り扱う機器に内蔵、あるいは接続される装置において、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に記憶され、画像の視覚処理を実行するプログラムであり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体を介して、あるいはネットワークを介して提供される。
〈２〉
上記第１実施形態および第２実施形態で説明した視覚処理装置は、図４０〜図４１に示す構成で表すことも可能である。
【０１６６】
（１）
《構成》
図４０は、例えば、図７を用いて示した視覚処理装置５２５と同様の機能を果たす視覚処理装置９１０の構成を示すブロック図である。
視覚処理装置９１０において、センサ９１１およびユーザ入力部９１２は、入力装置５２７（図７参照）と同様の機能を有する。より具体的には、センサ９１１は、視覚処理装置９１０が設置される環境、あるいは視覚処理装置９１０からの出力信号ＯＳが表示される環境における環境光を検出するセンサであり、検出した値を環境光を表すパラメータＰ１として出力する。また、ユーザ入力部９１２は、ユーザに対して、環境光の強さを、例えば、「強・中・弱」の段階的に、あるいは無段階的（連続的）に設定させる装置であり、設定された値を環境光を表すパラメータＰ１として出力する。
【０１６７】
出力部９１４は、プロファイルデータ登録部５２６（図７参照）と同様の機能を有する。より具体的には、出力部９１４は、環境光を表すパラメータＰ１の値に関連づけられた複数のプロファイルデータを備えている。ここで、プロファイルデータとは、入力信号ＩＳと入力信号ＩＳを空間処理した信号とに対する出力信号ＯＳの値を与えるテーブル形式のデータである。さらに、出力部９１４は、取得した環境光を表すパラメータＰ１の値に対応するプロファイルデータを輝度調整パラメータＰ２として変換部９１５に出力する。
変換部９１５は、空間処理部２および視覚処理部３（図７参照）と同様の機能を有する。変換部９１５は、視覚処理の対象となる対象画素（着目画素）の輝度と、対象画素の周辺に位置する周辺画素の輝度と、輝度調整パラメータＰ２とを入力とし、対象画素の輝度を変換し、出力信号ＯＳを出力する。
【０１６８】
より具体的には、変換部９１５は、対象画素と周辺画素とを空間処理する。さらに、変換部９１５は、対象画素と空間処理した結果とに対応する出力信号ＯＳの値をテーブル形式の輝度調整パラメータＰ２から読み出し、出力信号ＯＳとして出力する。
《変形例》
（１）
上記構成において、輝度調整パラメータＰ２は、上記したプロファイルデータに限定されるものではない。例えば、輝度調整パラメータＰ２は、対象画素の輝度と周辺画素の輝度とから出力信号ＯＳの値を演算する際に用いられる係数マトリクスデータであってもよい。ここで、係数マトリクスデータとは、対象画素の輝度と周辺画素の輝度とから出力信号ＯＳの値を演算する際に用いられる関数の係数部分を格納したデータである。
【０１６９】
（２）
出力部９１４は、環境光を表すパラメータＰ１の全ての値に対するプロファイルデータや係数マトリクスデータを備えている必要はない。この場合、取得された環境光を表すパラメータＰ１に応じて、備えられているプロファイルデータなどを適宜内分あるいは外分することにより適切なプロファイルデータなどを生成するものであってもよい。
（２）
《構成》
図４１は、例えば、図２４を用いて示した視覚処理装置６００と同様の機能を果たす視覚処理装置９２０の構成を示すブロック図である。
視覚処理装置９２０では、出力部９２１が環境光を表すパラメータＰ１に加えて外部パラメータＰ３をさらに取得し、環境光を表すパラメータＰ１と外部パラメータＰ３とに基づいて輝度調整パラメータＰ２を出力する。
【０１７０】
ここで、環境光を表すパラメータＰ１とは、上記（１）で記載したのと同様である。
また、外部パラメータＰ３とは、例えば、出力信号ＯＳを視覚するユーザが求める視覚的効果を表すパラメータである。より具体的には、画像を視覚するユーザが求めるコントラストなどの値（目標コントラスト）である。ここで、外部パラメータＰ３は、目標コントラスト設定部６０４（図２４参照）により設定される。あるいは、予め出力部９２１に記憶されたデフォルト値を用いて設定される。
出力部９２１は、環境光を表すパラメータＰ１から、図３３や図３４に示した構成により実コントラストの値を算出し、輝度調整パラメータＰ２として出力する。また、出力部９２１は、外部パラメータＰ３（目標コントラスト）を輝度調整パラメータＰ２として出力する。また、出力部９２１は、［第２実施形態］〈変形例〉（ｖｉｉ）で説明した２次元ＬＵＴに格納されるプロファイルデータを複数記憶しており、外部パラメータＰ３と環境光を表すパラメータＰ１から算出された実コントラストからプロファイルデータを選択し、そのテーブル形式のデータを輝度調整パラメータＰ２として出力する。
【０１７１】
変換部９２２は、目標コントラスト変換部６０１，変換信号処理部６０２，実コントラスト変換部６０３（以上、図２４参照）と同様の機能を有する。より具体的には、変換部９２２には、入力信号ＩＳ（対象画素の輝度および周辺画素の輝度）と、輝度調整パラメータＰ２とが入力され、出力信号ＯＳが出力される。例えば、入力信号ＩＳは、輝度調整パラメータＰ２として取得される目標コントラストを用いて、目標コントラスト信号ＪＳ（図２４参照）に変換される。さらに、目標コントラスト信号ＪＳが、空間処理され、アンシャープ信号ＵＳ（図２４参照）が導出される。
変換部９２２は、［第２実施形態］〈変形例〉（ｖｉｉ）で説明した変形例としての視覚処理部６２３を備えており、輝度調整パラメータＰ２として取得されたプロファイルデータと、目標コントラスト信号ＪＳと、アンシャープ信号ＵＳとから、視覚処理信号ＫＳ（図２４参照）が出力される。さらに、視覚処理信号ＫＳは、輝度調整パラメータＰ２として取得される実コントラストを用いて、出力信号ＯＳに変換される。
【０１７２】
この視覚処理装置９２０では、外部パラメータＰ３と環境光を表すパラメータＰ１とに基づいて視覚処理に用いるプロファイルデータを選択することが可能となる、とともに、環境光による影響を補正し、環境光の存在する環境でも局所的なコントラストを改善し、出力信号ＯＳを視覚するユーザの好みのコントラストに近づけることが可能となる。
《変形例》
なお、本構成においても、（１）で記載したのと同様の変形を行うことが可能である。
また、（１）に記載した構成と（２）に記載した構成とは、必要に応じて切り替えて用いることも可能である。切り替えは、外部からの切り替え信号を用いて行ってもよい。また、外部パラメータＰ３が存在するか否かでいずれの構成を用いるかを判断してもよい。
また、実コントラストは、出力部９２１で算出されると記載したが、実コントラストの値が出力部９２１に直接入力されるような構成であってもよい。
【０１７３】
（３）
図４１に示す構成では、出力部９２１から変換部９２２への入力が急激に変化しないようにするための手段をさらに採用することが可能である。
図４２に示す視覚処理装置９２０’は、図４１に示す視覚処理装置９２０に対して、環境光を表すパラメータＰ１の時間変化を緩やかにさせる調整部９２５を備える点において相違している。調整部９２５は、環境光を表すパラメータＰ１を入力とし、調整後の出力Ｐ４を出力とする。
これにより、出力部９２１は、急激な変化を伴わない環境光を表すパラメータＰ１を取得することが可能となり、この結果、出力部９２１の出力の時間変化も緩やかになる。
調整部９２５は、例えば、ＩＩＲフィルタにより実現される。ここで、ＩＩＲフィルタでは、調整部９２５の出力Ｐ４の値［Ｐ４］は、［Ｐ４］＝ｋ１＊［Ｐ４］’＋ｋ２＊［Ｐ１］により演算される。なお式中、ｋ１，ｋ２は、それぞれ正の値をとるパラメータであり、［Ｐ１］は、環境光を表すパラメータＰ１の値であり、［Ｐ４］’は、調整部９２５の出力Ｐ４の遅延出力（例えば、前回の出力）の値である。なお、調整部９２５における処理は、ＩＩＲフィルタ以外の構成を用いて行われてもよい。
【０１７４】
さらに、調整部９２５は、図４３に示す視覚処理装置９２０”のように、出力部９２１の出力側に備えられ、輝度調整パラメータＰ２の時間変化を直接緩やかにする手段であってもよい。
ここで、調整部９２５の動作は、上記したのと同様である。具体的には、調整部９２５の出力Ｐ４の値［Ｐ４］は、［Ｐ４］＝ｋ３＊［Ｐ４］’＋ｋ４＊［Ｐ２］により演算される。なお式中、ｋ３，ｋ４は、それぞれ正の値をとるパラメータであり、［Ｐ２］は、輝度調整パラメータＰ２の値であり、［Ｐ４］’は、調整部９２５の出力Ｐ４の遅延出力（例えば、前回の出力）の値である。なお、調整部９２５における処理は、ＩＩＲフィルタ以外の構成を用いて行われてもよい。
図４２、図４３などに示した構成により、環境光を表すパラメータＰ１、あるいは輝度調整パラメータＰ２の時間変化を制御することが可能となる。このため、例えば、環境光を検出するセンサ９１１が、センサの前を移動する人に応答し、短時間にパラメータが大きく変化した場合でも、急激なパラメータ変動を抑えることができる。この結果、表示画面のちらつきを抑えることができる。
【０１７５】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態として、上記で説明した視覚処理装置、視覚処理方法、視覚処理プログラムの応用例とそれを用いたシステムを図４４〜図４７を用いて説明する。
図４４は、コンテンツ配信サービスを実現するコンテンツ供給システムｅｘ１００の全体構成を示すブロック図である。通信サービスの提供エリアを所望の大きさに分割し、各セル内にそれぞれ固定無線局である基地局ｅｘ１０７〜ｅｘ１１０が設置されている。
このコンテンツ供給システムｅｘ１００は、例えば、インターネットｅｘ１０１にインターネットサービスプロバイダｅｘ１０２および電話網ｅｘ１０４、および基地局ｅｘ１０７〜ｅｘ１１０を介して、コンピュータｅｘ１１１、ＰＤＡ（personal digital assistant）ｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、携帯電話ｅｘ１１４、カメラ付きの携帯電話ｅｘ１１５などの各機器が接続される。
【０１７６】
しかし、コンテンツ供給システムｅｘ１００は図４４のような組合せに限定されず、いずれかを組み合わせて接続するようにしてもよい。また、固定無線局である基地局ｅｘ１０７〜ｅｘ１１０を介さずに、各機器が電話網ｅｘ１０４に直接接続されてもよい。
カメラｅｘ１１３はデジタルビデオカメラ等の動画撮影が可能な機器である。また、携帯電話は、ＰＤＣ（Personal Digital Communications）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）方式、若しくはＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）方式の携帯電話機、またはＰＨＳ（Personal Handyphone System）等であり、いずれでも構わない。
また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、カメラｅｘ１１３から基地局ｅｘ１０９、電話網ｅｘ１０４を通じて接続されており、カメラｅｘ１１３を用いてユーザが送信する符号化処理されたデータに基づいたライブ配信等が可能になる。撮影したデータの符号化処理はカメラｅｘ１１３で行っても、データの送信処理をするサーバ等で行ってもよい。また、カメラｅｘ１１６で撮影した動画データはコンピュータｅｘ１１１を介してストリーミングサーバｅｘ１０３に送信されてもよい。カメラｅｘ１１６はデジタルカメラ等の静止画、動画が撮影可能な機器である。この場合、動画データの符号化はカメラｅｘ１１６で行ってもコンピュータｅｘ１１１で行ってもどちらでもよい。また、符号化処理はコンピュータｅｘ１１１やカメラｅｘ１１６が有するＬＳＩｅｘ１１７において処理することになる。なお、画像符号化・復号化用のソフトウェアをコンピュータｅｘ１１１等で読み取り可能な記録媒体である何らかの蓄積メディア（ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）に組み込んでもよい。さらに、カメラ付きの携帯電話ｅｘ１１５で動画データを送信してもよい。このときの動画データは携帯電話ｅｘ１１５が有するＬＳＩで符号化処理されたデータである。
【０１７７】
このコンテンツ供給システムｅｘ１００では、ユーザがカメラｅｘ１１３、カメラｅｘ１１６等で撮影しているコンテンツ（例えば、音楽ライブを撮影した映像等）を符号化処理してストリーミングサーバｅｘ１０３に送信する一方で、ストリーミングサーバｅｘ１０３は要求のあったクライアントに対して上記コンテンツデータをストリーム配信する。クライアントとしては、符号化処理されたデータを復号化することが可能な、コンピュータｅｘ１１１、ＰＤＡｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、携帯電話ｅｘ１１４等がある。このようにすることでコンテンツ供給システムｅｘ１００は、符号化されたデータをクライアントにおいて受信して再生することができ、さらにクライアントにおいてリアルタイムで受信して復号化し、再生することにより、個人放送をも実現可能になるシステムである。
【０１７８】
コンテンツの表示に際して、上記実施形態で説明した視覚処理装置、視覚処理方法、視覚処理プログラムを用いても良い。例えば、コンピュータｅｘ１１１、ＰＤＡｅｘ１１２、カメラｅｘ１１３、携帯電話ｅｘ１１４等は、上記実施形態で示した視覚処理装置を備え、視覚処理方法、視覚処理プログラムを実現するものであっても良い。
また、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、視覚処理装置に対して、インターネットｅｘ１０１を介してプロファイルデータを提供するものであっても良い。さらに、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、複数台存在し、それぞれ異なるプロファイルデータを提供するものであっても良い。さらに、ストリーミングサーバｅｘ１０３は、プロファイルの作成を行うものであっても良い。このように、インターネットｅｘ１０１を介して、視覚処理装置がプロファイルデータを取得できる場合、視覚処理装置は、あらかじめ視覚処理に用いるプロファイルデータを記憶しておく必要が無く、視覚処理装置の記憶容量を削減することも可能となる。また、インターネットｅｘ１０１介して接続される複数のサーバからプロファイルデータを取得できるため、異なる視覚処理を実現することが可能となる。
【０１７９】
一例として携帯電話について説明する。
図４５は、上記実施形態の視覚処理装置を備えた携帯電話ｅｘ１１５を示す図である。携帯電話ｅｘ１１５は、基地局ｅｘ１１０との間で電波を送受信するためのアンテナｅｘ２０１、ＣＣＤカメラ等の映像、静止画を撮ることが可能なカメラ部ｅｘ２０３、カメラ部ｅｘ２０３で撮影した映像、アンテナｅｘ２０１で受信した映像等が復号化されたデータを表示する液晶ディスプレイ等の表示部ｅｘ２０２、操作キーｅｘ２０４群から構成される本体部、音声出力をするためのスピーカ等の音声出力部ｅｘ２０８、音声入力をするためのマイク等の音声入力部ｅｘ２０５、撮影した動画もしくは静止画のデータ、受信したメールのデータ、動画のデータもしくは静止画のデータ等、符号化されたデータまたは復号化されたデータを保存するための記録メディアｅｘ２０７、携帯電話ｅｘ１１５に記録メディアｅｘ２０７を装着可能とするためのスロット部ｅｘ２０６を有している。記録メディアｅｘ２０７はＳＤカード等のプラスチックケース内に電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）の一種であるフラッシュメモリ素子を格納したものである。
【０１８０】
さらに、携帯電話ｅｘ１１５について図４６を用いて説明する。携帯電話ｅｘ１１５は表示部ｅｘ２０２および操作キーｅｘ２０４を備えた本体部の各部を統括的に制御するようになされた主制御部ｅｘ３１１に対して、電源回路部ｅｘ３１０、操作入力制御部ｅｘ３０４、画像符号化部ｅｘ３１２、カメラインターフェース部ｅｘ３０３、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部ｅｘ３０２、画像復号化部ｅｘ３０９、多重分離部ｅｘ３０８、記録再生部ｅｘ３０７、変復調回路部ｅｘ３０６および音声処理部ｅｘ３０５が同期バスｅｘ３１３を介して互いに接続されている。
電源回路部ｅｘ３１０は、ユーザの操作により終話および電源キーがオン状態にされると、バッテリパックから各部に対して電力を供給することによりカメラ付ディジタル携帯電話ｅｘ１１５を動作可能な状態に起動する。
【０１８１】
携帯電話ｅｘ１１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等でなる主制御部ｅｘ３１１の制御に基づいて、音声通話モード時に音声入力部ｅｘ２０５で集音した音声信号を音声処理部ｅｘ３０５によってディジタル音声データに変換し、これを変復調回路部ｅｘ３０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ３０１でディジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ２０１を介して送信する。また携帯電話ｅｘ１１５は、音声通話モード時にアンテナｅｘ２０１で受信した受信信号を増幅して周波数変換処理およびアナログディジタル変換処理を施し、変復調回路部ｅｘ３０６でスペクトラム逆拡散処理し、音声処理部ｅｘ３０５によってアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ｅｘ２０８を介して出力する。
さらに、データ通信モード時に電子メールを送信する場合、本体部の操作キーｅｘ２０４の操作によって入力された電子メールのテキストデータは操作入力制御部ｅｘ３０４を介して主制御部ｅｘ３１１に送出される。主制御部ｅｘ３１１は、テキストデータを変復調回路部ｅｘ３０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ３０１でディジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ２０１を介して基地局ｅｘ１１０へ送信する。
【０１８２】
データ通信モード時に画像データを送信する場合、カメラ部ｅｘ２０３で撮像された画像データをカメラインターフェース部ｅｘ３０３を介して画像符号化部ｅｘ３１２に供給する。また、画像データを送信しない場合には、カメラ部ｅｘ２０３で撮像した画像データをカメラインターフェース部ｅｘ３０３およびＬＣＤ制御部ｅｘ３０２を介して表示部ｅｘ２０２に直接表示することも可能である。
画像符号化部ｅｘ３１２は、カメラ部ｅｘ２０３から供給された画像データを圧縮符号化することにより符号化画像データに変換し、これを多重分離部ｅｘ３０８に送出する。また、このとき同時に携帯電話ｅｘ１１５は、カメラ部ｅｘ２０３で撮像中に音声入力部ｅｘ２０５で集音した音声を音声処理部ｅｘ３０５を介してディジタルの音声データとして多重分離部ｅｘ３０８に送出する。
【０１８３】
多重分離部ｅｘ３０８は、画像符号化部ｅｘ３１２から供給された符号化画像データと音声処理部ｅｘ３０５から供給された音声データとを所定の方式で多重化し、その結果得られる多重化データを変復調回路部ｅｘ３０６でスペクトラム拡散処理し、送受信回路部ｅｘ３０１でディジタルアナログ変換処理および周波数変換処理を施した後にアンテナｅｘ２０１を介して送信する。
データ通信モード時にホームページ等にリンクされた動画像ファイルのデータを受信する場合、アンテナｅｘ２０１を介して基地局ｅｘ１１０から受信した受信信号を変復調回路部ｅｘ３０６でスペクトラム逆拡散処理し、その結果得られる多重化データを多重分離部ｅｘ３０８に送出する。
また、アンテナｅｘ２０１を介して受信された多重化データを復号化するには、多重分離部ｅｘ３０８は、多重化データを分離することにより画像データの符号化ビットストリームと音声データの符号化ビットストリームとに分け、同期バスｅｘ３１３を介して当該符号化画像データを画像復号化部ｅｘ３０９に供給すると共に当該音声データを音声処理部ｅｘ３０５に供給する。
【０１８４】
次に、画像復号化部ｅｘ３０９は、画像データの符号化ビットストリームを復号することにより再生動画像データを生成し、これをＬＣＤ制御部ｅｘ３０２を介して表示部ｅｘ２０２に供給し、これにより、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まれる動画データが表示される。このとき同時に音声処理部ｅｘ３０５は、音声データをアナログ音声信号に変換した後、これを音声出力部ｅｘ２０８に供給し、これにより、例えばホームページにリンクされた動画像ファイルに含まる音声データが再生される。
以上の構成において、画像復号化部ｅｘ３０９は、上記実施形態の視覚処理装置を備えていても良い。
なお、上記システムの例に限られず、最近は衛星、地上波によるディジタル放送が話題となっており、図４７に示すようにディジタル放送用システムにも上記実施形態で説明した視覚処理装置、視覚処理方法、視覚処理プログラムを組み込むことができる。具体的には、放送局ｅｘ４０９では映像情報の符号化ビットストリームが電波を介して通信または放送衛星ｅｘ４１０に伝送される。これを受けた放送衛星ｅｘ４１０は、放送用の電波を発信し、この電波を衛星放送受信設備をもつ家庭のアンテナｅｘ４０６で受信し、テレビ（受信機）ｅｘ４０１またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ｅｘ４０７などの装置により符号化ビットストリームを復号化してこれを再生する。ここで、テレビ（受信機）ｅｘ４０１またはセットトップボックス（ＳＴＢ）ｅｘ４０７などの装置が上記実施形態で説明した視覚処理装置を備えていてもよい。また、上記実施形態の視覚処理方法を用いるものであってもよい。さらに、視覚処理プログラムを備えていてもよい。また、記録媒体であるＣＤやＤＶＤ等の蓄積メディアｅｘ４０２に記録した符号化ビットストリームを読み取り、復号化する再生装置ｅｘ４０３にも上記実施形態で説明した視覚処理装置、視覚処理方法、視覚処理プログラムを実装することが可能である。この場合、再生された映像信号はモニタｅｘ４０４に表示される。また、ケーブルテレビ用のケーブルｅｘ４０５または衛星／地上波放送のアンテナｅｘ４０６に接続されたセットトップボックスｅｘ４０７内に上記実施形態で説明した視覚処理装置、視覚処理方法、視覚処理プログラムを実装し、これをテレビのモニタｅｘ４０８で再生する構成も考えられる。このときセットトップボックスではなく、テレビ内に上記実施形態で説明した視覚処理装置を組み込んでも良い。また、アンテナｅｘ４１１を有する車ｅｘ４１２で衛星ｅｘ４１０からまたは基地局ｅｘ１０７等から信号を受信し、車ｅｘ４１２が有するカーナビゲーションｅｘ４１３等の表示装置に動画を再生することも可能である。
【０１８５】
更に、画像信号を符号化し、記録媒体に記録することもできる。具体例としては、ＤＶＤディスクｅｘ４２１に画像信号を記録するＤＶＤレコーダや、ハードディスクに記録するディスクレコーダなどのレコーダｅｘ４２０がある。更にＳＤカードｅｘ４２２に記録することもできる。レコーダｅｘ４２０が上記実施形態の復号化装置を備えていれば、ＤＶＤディスクｅｘ４２１やＳＤカードｅｘ４２２に記録した画像信号を補間して再生し、モニタｅｘ４０８に表示することができる。
なお、カーナビゲーションｅｘ４１３の構成は例えば図４６に示す構成のうち、カメラ部ｅｘ２０３とカメラインターフェース部ｅｘ３０３、画像符号化部ｅｘ３１２を除いた構成が考えられ、同様なことがコンピュータｅｘ１１１やテレビ（受信機）ｅｘ４０１等でも考えられる。
【０１８６】
また、上記携帯電話ｅｘ１１４等の端末は、符号化器・復号化器を両方持つ送受信型の端末の他に、符号化器のみの送信端末、復号化器のみの受信端末の３通りの実装形式が考えられる。
このように、上記実施形態で説明した視覚処理装置、視覚処理方法、視覚処理プログラムを上述したいずれの機器・システムに用いることは可能であり、上記実施形態で説明した効果を得ることができる。
［付記］
本発明は、次のように表現することも可能である。
〈付記の内容〉
（付記１）
入力された画像信号に対して空間処理を行い、処理信号を出力する入力信号処理手段と、
前記画像信号と前記処理信号とを所定の変換により変換したそれぞれの値の差を強調する演算に基づいて出力信号を出力する信号演算手段と、
を備える視覚処理装置。
【０１８７】
（付記２）
前記信号演算手段は、前記画像信号の値Ａ、前記処理信号の値Ｂ、変換関数Ｆ１、前記変換関数Ｆ１の逆変換関数Ｆ２、強調関数Ｆ３に対して、数式Ｆ２（Ｆ１（Ａ）＋Ｆ３（Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ）））に基づいて出力信号の値Ｃを演算する、
付記１に記載の視覚処理装置。
（付記３）
前記変換関数Ｆ１は、対数関数である、
付記２に記載の視覚処理装置。
（付記４）
前記逆変換関数Ｆ２は、ガンマ補正関数である、
付記２に記載の視覚処理装置。
【０１８８】
（付記５）
前記信号演算手段は、前記画像信号および前記処理信号の信号空間の変換を行う信号空間変換手段と、変換後の前記画像信号と変換後の前記処理信号との差分信号に対して強調処理を行う強調処理手段と、変換後の前記画像信号と前記強調処理後の前記差分信号との加算信号に対して信号空間の逆変換を行い、前記出力信号を出力する逆変換手段とを有する、
付記２〜４のいずれかに記載の視覚処理装置。
（付記６）
入力された画像信号に対して空間処理を行い、処理信号を出力する入力信号処理手段と、
前記画像信号と前記処理信号との比を強調する演算に基づいて出力信号を出力する信号演算手段と、
を備える視覚処理装置。
【０１８９】
（付記７）
前記信号演算手段は、前記画像信号のダイナミックレンジ圧縮をさらに行う前記演算に基づいて前記出力信号を出力する、
付記６に記載の視覚処理装置。
（付記８）
前記信号演算手段は、前記画像信号の値Ａ、前記処理信号の値Ｂ、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４、強調関数Ｆ５に対して、数式Ｆ４（Ａ）＊Ｆ５（Ａ／Ｂ）に基づいて出力信号の値Ｃを演算する、
付記６または７に記載の視覚処理装置。
（付記９）
前記ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、比例係数１の正比例関数である、
付記８に記載の視覚処理装置。
【０１９０】
（付記１０）
前記ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、単調増加関数である、
付記８に記載の視覚処理装置。
（付記１１）
前記ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、上に凸の関数である、
付記１０に記載の視覚処理装置。
（付記１２）
前記ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、べき関数である、
付記８に記載の視覚処理装置。
（付記１３）
前記ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４におけるべき関数の指数は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値と、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値とに基づいて定められる、
付記１２に記載の視覚処理装置。
【０１９１】
（付記１４）
前記強調関数Ｆ５は、べき関数である、
付記８〜１３のいずれかに記載の視覚処理装置。
（付記１５）
前記強調関数Ｆ５におけるべき関数の指数は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値と、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値とに基づいて定められる、
付記１４に記載の視覚処理装置。
（付記１６）
前記強調関数Ｆ５におけるべき関数の指数は、前記画像信号の値Ａが前記処理信号の値Ｂよりも大きい場合に、前記画像信号の値Ａに対して単調減少する値である、
付記１４または１５に記載の視覚処理装置。
【０１９２】
（付記１７）
前記強調関数Ｆ５におけるべき関数の指数は、前記画像信号の値Ａが前記処理信号の値Ｂよりも小さい場合に、前記画像信号の値Ａに対して単調増加する値である、
付記１４または１５に記載の視覚処理装置。
（付記１８）
前記強調関数Ｆ５におけるべき関数の指数は、前記画像信号の値Ａが前記処理信号の値Ｂよりも大きい場合に、前記画像信号の値Ａに対して単調増加する値である、
付記１４または１５に記載の視覚処理装置。
（付記１９）
前記強調関数Ｆ５におけるべき関数の指数は、前記画像信号の値Ａと前記処理信号の値Ｂとの差の絶対値に対して単調増加する値である、
付記１４または１５に記載の視覚処理装置。
【０１９３】
（付記２０）
前記強調関数Ｆ５の最大値あるいは最小値の少なくとも一方は、所定の範囲内に制限されている、
付記１４〜１９のいずれかに記載の視覚処理装置。
（付記２１）
前記信号演算手段は、前記画像信号を前記処理信号で除算した除算処理信号に対して強調処理を行う強調処理手段と、前記画像信号と前記強調処理された前記除算処理信号とに基づいて前記出力信号を出力する出力処理手段とを有する、
付記８に記載の視覚処理装置。
（付記２２）
前記出力処理手段は、前記画像信号と前記強調処理された前記除算処理信号との乗算処理を行う、
付記２１に記載の視覚処理装置。
【０１９４】
（付記２３）
前記出力処理手段は、前記画像信号に対してダイナミックレンジ（ＤＲ）圧縮を行うＤＲ圧縮手段を含んでおり、前記ＤＲ圧縮された前記画像信号と前記強調処理された前記除算処理信号との乗算処理を行う、
付記２１に記載の視覚処理装置。
（付記２４）
第１の所定の範囲の入力画像データを第２の所定の範囲に変換し、前記画像信号とする第１変換手段と、
第３の所定の範囲の前記出力信号を第４の所定の範囲に変換し、出力画像データとする第２変換手段と、
をさらに備え、
前記第２の所定の範囲は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値に基づいて定められており、
前記第３の所定の範囲は、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値に基づいて定められている、
付記８〜２３のいずれかに記載の視覚処理装置。
【０１９５】
（付記２５）
前記ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、前記第２の所定の範囲の前記画像信号を前記第３の所定の範囲の前記出力信号に変換する関数である、
付記２４に記載の視覚処理装置。
（付記２６）
前記第１変換手段は、前記第１の所定の範囲の最小値と最大値とのそれぞれを前記第２の所定の範囲の最小値と最大値とのそれぞれに変換し、
前記第２変換手段は、前記第３の所定の範囲の最小値と最大値とのそれぞれを前記第４の所定の範囲の最小値と最大値とのそれぞれに変換する、
付記２４または２５に記載の視覚処理装置。
【０１９６】
（付記２７）
前記第１変換手段および前記第２変換手段における変換は、それぞれ線形の変換である、
付記２６に記載の視覚処理装置。
（付記２８）
前記第３の所定の範囲を設定する設定手段をさらに備える、
付記２４〜２７のいずれかに記載の視覚処理装置。
（付記２９）
前記設定手段は、画像表示を行う表示装置のダイナミックレンジを記憶する記憶手段と、画像表示を行う際の表示環境における環境光の輝度を測定する測定手段とを含む、
付記２８に記載の視覚処理装置。
【０１９７】
（付記３０）
前記設定手段は、画像表示を行う表示装置の表示環境における黒レベル表示時と白レベル表示時との輝度を測定する測定手段を含む、
付記２８に記載の視覚処理装置。
（付記３１）
入力された画像信号に対して空間処理を行い、処理信号を出力する入力信号処理手段と、
前記画像信号と前記処理信号との差を、前記画像信号の値に応じて強調する演算に基づいて出力信号を出力する信号演算手段と、
を備える視覚処理装置。
【０１９８】
（付記３２）
前記信号演算手段は、前記強調する演算により強調された値に対して、前記画像信号をダイナミックレンジ圧縮した値を加える演算に基づいて前記出力信号を出力する、
付記３１に記載の視覚処理装置。
（付記３３）
前記信号演算手段は、前記画像信号の値Ａ、前記処理信号の値Ｂ、強調量調整関数Ｆ６、強調関数Ｆ７、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８に対して、数式Ｆ８（Ａ）＋Ｆ６（Ａ）＊Ｆ７（Ａ−Ｂ）に基づいて出力信号の値Ｃを演算する、
付記３１または３２に記載の視覚処理装置。
（付記３４）
前記ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、比例係数１の正比例関数である、
付記３３に記載の視覚処理装置。
【０１９９】
（付記３５）
前記ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、単調増加関数である、
付記３３に記載の視覚処理装置。
（付記３６）
前記ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、上に凸の関数である、
付記３５に記載の視覚処理装置。
（付記３７）
前記ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、べき関数である、
付記３３に記載の視覚処理装置。
（付記３８）
前記信号演算手段は、前記画像信号と前記処理信号との差分信号に対して前記画像信号の画素値に応じた強調処理を行う強調処理手段と、前記画像信号と前記強調処理された差分信号とに基づいて前記出力信号を出力する出力処理手段とを有する、
付記３３に記載の視覚処理装置。
【０２００】
（付記３９）
前記出力処理手段は、前記画像信号と前記強調処理された前記差分信号との加算処理を行う、
付記３８に記載の視覚処理装置。
（付記４０）
前記出力処理手段は、前記画像信号に対してダイナミックレンジ（ＤＲ）圧縮を行うＤＲ圧縮手段を含んでおり、前記ＤＲ圧縮された前記画像信号と前記強調処理された前記差分信号との加算処理を行う、
付記３８に記載の視覚処理装置。
（付記４１）
入力された画像信号に対して空間処理を行い、処理信号を出力する入力信号処理手段と、
前記画像信号と前記処理信号との差を強調した値に対して、前記画像信号を階調補正した値を加える演算に基づいて出力信号を出力する信号演算手段と、
を備える視覚処理装置。
【０２０１】
（付記４２）
前記信号演算手段は、前記画像信号の値Ａ、前記処理信号の値Ｂ、強調関数Ｆ１１、階調補正関数Ｆ１２に対して、数式Ｆ１２（Ａ）＋Ｆ１１（Ａ−Ｂ）に基づいて出力信号の値Ｃを演算する、
付記４１に記載の視覚処理装置。
（付記４３）
前記信号演算手段は、前記画像信号と前記処理信号との差分信号に対して強調処理を行う強調処理手段と、階調補正された前記画像信号と前記強調処理された差分信号とを加算処理し出力信号として出力する加算処理手段とを有する、
付記４２に記載の視覚処理装置。
【０２０２】
（付記４４）
第１の所定の範囲の入力画像データを第２の所定の範囲に変換し、画像信号とする第１変換ステップと、
前記画像信号のダイナミックレンジ圧縮を行う演算、あるいは前記画像信号と前記画像信号を空間処理した処理信号との比を強調する演算の少なくとも一方を含む演算に基づいて、第３の所定の範囲の出力信号を出力する信号演算ステップと、
前記第３の所定の範囲の前記出力信号を第４の所定の範囲に変換し、出力画像データとする第２変換ステップと、
を備え、
前記第２の所定の範囲は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値に基づいて定められており、
前記第３の所定の範囲は、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値に基づいて定められている、
視覚処理方法。
【０２０３】
（付記４５）
第１の所定の範囲の入力画像データを第２の所定の範囲に変換し、画像信号とする第１変換手段と、
前記画像信号のダイナミックレンジ圧縮を行う演算、あるいは前記画像信号と前記画像信号を空間処理した処理信号との比を強調する演算の少なくとも一方を含む演算に基づいて、第３の所定の範囲の出力信号を出力する信号演算手段と、
前記第３の所定の範囲の前記出力信号を第４の所定の範囲に変換し、出力画像データとする第２変換手段と、
を備え、
前記第２の所定の範囲は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値に基づいて定められており、
前記第３の所定の範囲は、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値に基づいて定められている、
視覚処理装置。
【０２０４】
（付記４６）
コンピュータに視覚処理を行わせるための視覚処理プログラムであって、
第１の所定の範囲の入力画像データを第２の所定の範囲に変換し、画像信号とする第１変換ステップと、
前記画像信号のダイナミックレンジ圧縮を行う演算、あるいは前記画像信号と前記画像信号を空間処理した処理信号との比を強調する演算の少なくとも一方を含む演算に基づいて、第３の所定の範囲の出力信号を出力する信号演算ステップと、
前記第３の所定の範囲の前記出力信号を第４の所定の範囲に変換し、出力画像データとする第２変換ステップと、
を備え、
前記第２の所定の範囲は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値に基づいて定められており、
前記第３の所定の範囲は、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値に基づいて定められている、
視覚処理方法をコンピュータに対して行わせるものである、
視覚処理プログラム。
【０２０５】
〈付記の説明〉
付記１に記載の視覚処理装置は、入力信号処理手段と、信号演算手段とを備えている。入力信号処理手段は、入力された画像信号に対して空間処理を行い、処理信号を出力する。信号演算手段は、画像信号と処理信号とを所定の変換により変換したそれぞれの値の差を強調する演算に基づいて出力信号を出力する。
ここで、空間処理とは、入力された画像信号に対して低域空間フィルタを適用する処理、あるいは、入力された画像信号の着目画素と周囲画素との平均値、最大値あるいは最小値などを導出する処理などである（以下、この欄において同じ）。また、強調する演算とは、例えば、ゲインを調整する演算、過度のコントラストを抑制する演算、小振幅のノイズ成分を抑制する演算などである（以下、この欄において同じ）。
【０２０６】
本発明の視覚処理装置では、画像信号と処理信号とを別空間に変換した上でそれぞれの差を強調することが可能となる。これにより、例えば、視覚特性にあった強調などを実現することが可能となる。
付記２に記載の視覚処理装置は、付記１に記載の視覚処理装置であって、信号演算手段は、画像信号の値Ａ、処理信号の値Ｂ、変換関数Ｆ１、変換関数Ｆ１の逆変換関数Ｆ２、強調関数Ｆ３に対して、数式Ｆ２（Ｆ１（Ａ）＋Ｆ３（Ｆ１（Ａ）−Ｆ１（Ｂ）））に基づいて出力信号の値Ｃを演算する。
強調関数Ｆ３とは、例えば、ゲインを調整する関数、過度のコントラストを抑制する関数、小振幅のノイズ成分を抑制する関数などである。
出力信号の値Ｃは、次のことを示している。すなわち、画像信号の値Ａと処理信号の値Ｂとは、変換関数Ｆ１により別空間上の値に変換されている。変換後の画像信号の値と処理信号の値との差分は、例えば、別空間上でのシャープ信号などを表している。強調関数Ｆ３により強調された変換後の画像信号と処理信号との差分は、変換後の画像信号に加算されている。これにより、出力信号の値Ｃは、別空間上におけるシャープ信号成分が強調された値を示している。
【０２０７】
本発明の視覚処理装置では、例えば、別空間に変換された画像信号の値Ａおよび処理信号の値Ｂを用いて、別空間上でのエッジ強調、コントラスト強調などの処理が可能となる。
付記３に記載の視覚処理装置は、付記２に記載の視覚処理装置であって、変換関数Ｆ１は、対数関数である。
ここで、人間の視覚特性は、一般に対数的である。このため対数空間に変換して画像信号および処理信号の処理を行うと、視覚特性に適した処理を行うことが可能となる。
本発明の視覚処理装置では、視覚的効果の高いコントラスト強調、あるいは局所コントラストを維持するダイナミックレンジ圧縮が可能となる。
付記４に記載の視覚処理装置は、付記２に記載の視覚処理装置であって、逆変換関数Ｆ２は、ガンマ補正関数である。
【０２０８】
一般的に画像信号には、画像信号を入出力する機器のガンマ特性に応じて、ガンマ補正関数によるガンマ補正が施されている。
本発明の視覚処理装置では、変換関数Ｆ１により、画像信号のガンマ補正を外し、線形特性のもとで処理を行うことが可能となる。これにより、光学的なボケの補正を行うことが可能となる。
付記５に記載の視覚処理装置は、付記２〜４のいずれかに記載の視覚処理装置であって、信号演算手段は、信号空間変換手段と、強調処理手段と、逆変換手段とを有している。信号空間変換手段は、画像信号および処理信号の信号空間の変換を行う。強調処理手段は、変換後の画像信号と変換後の処理信号との差分信号に対して強調処理を行う。逆変換手段は、変換後の画像信号と強調処理後の差分信号との加算信号に対して信号空間の逆変換を行い、出力信号を出力する。
【０２０９】
本発明の視覚処理装置では、信号空間変換手段は、変換関数Ｆ１を用いて、画像信号と処理信号との信号空間の変換を行う。強調処理手段は、強調関数Ｆ３を用いて、変換後の画像信号と変換後の処理信号との差分信号に対して強調処理を行う。逆変換手段は、逆変換関数Ｆ２を用いて、変換後の画像信号と強調処理後の差分信号との加算信号に対して信号空間の逆変換を行う。
付記６に記載の視覚処理装置は、入力信号処理手段と、信号演算手段とを備えている。入力信号処理手段は、入力された画像信号に対して空間処理を行い、処理信号を出力する。信号演算手段は、画像信号と処理信号との比を強調する演算に基づいて出力信号を出力する。
本発明の視覚処理装置では、例えば、画像信号と処理信号との比は、画像信号のシャープ成分を表している。このため、例えば、シャープ成分を強調する視覚処理を行うことが可能となる。
【０２１０】
付記７に記載の視覚処理装置は、付記６に記載の視覚処理装置であって、信号演算手段は、画像信号のダイナミックレンジ圧縮をさらに行う演算に基づいて出力信号を出力する。
本発明の視覚処理装置では、例えば、画像信号と処理信号との比が表す画像信号のシャープ成分を強調しつつ、ダイナミックレンジの圧縮を行うことが可能となる。
付記８に記載の視覚処理装置は、付記６または７に記載の視覚処理装置であって、信号演算手段は、画像信号の値Ａ、処理信号の値Ｂ、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４、強調関数Ｆ５に対して、数式Ｆ４（Ａ）＊Ｆ５（Ａ／Ｂ）に基づいて出力信号の値Ｃを演算する。
ここで出力信号の値Ｃは、次のことを示している。すなわち、画像信号の値Ａと処理信号の値Ｂとの除算量（Ａ／Ｂ）は、例えばシャープ信号を表している。また、Ｆ５（Ａ／Ｂ）は、例えば、シャープ信号の強調量を表している。これらは、画像信号の値Ａと処理信号の値Ｂとを対数空間に変換し、それぞれの差分を強調処理するのと等価な処理を示しており、視覚特性に適した強調処理が行われている。
【０２１１】
本発明の視覚処理装置では、必要に応じてダイナミックレンジの圧縮を行いつつ、局所的なコントラストを強調することが可能となる。
付記９に記載の視覚処理装置は、付記８に記載の視覚処理装置であって、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、比例係数１の正比例関数である。
本発明の視覚処理装置では、画像信号の暗部から明部まで均一に、コントラストを強調することが可能となる。このコントラスト強調は、視覚特性に適した強調処理となっている。
付記１０に記載の視覚処理装置は、付記８に記載の視覚処理装置であって、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、単調増加関数である。
本発明の視覚処理装置では、単調増加関数であるダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４を用いてダイナミックレンジ圧縮を行いつつ、局所的なコントラストを強調することが可能となる。
【０２１２】
付記１１に記載の視覚処理装置は、付記１０に記載の視覚処理装置であって、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、上に凸の関数である。
本発明の視覚処理装置では、上に凸の関数であるダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４を用いてダイナミックレンジ圧縮を行いつつ、局所的なコントラストを強調することが可能となる。
付記１２に記載の視覚処理装置は、付記８に記載の視覚処理装置であって、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、べき関数である。
本発明の視覚処理装置では、べき関数であるダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４を用いてダイナミックレンジの変換を行いつつ、局所的なコントラストを強調することが可能となる。
【０２１３】
付記１３に記載の視覚処理装置は、付記１２に記載の視覚処理装置であって、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４におけるべき関数の指数は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値と、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値とに基づいて定められる。
ここで、目標コントラスト値とは、画像表示を行う際のコントラストの目標値であり、例えば、画像表示を行う表示装置のダイナミックレンジにより決定される値などである。実コントラスト値とは、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値であり、例えば、環境光が存在する場合において表示装置が表示する画像のコントラストにより決定される値などである。
本発明の視覚処理装置では、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４により目標コントラスト値と等しいダイナミックレンジを有する画像信号を実コントラスト値と等しいダイナミックレンジにダイナミックレンジ圧縮することが可能となる。
【０２１４】
付記１４に記載の視覚処理装置は、付記８〜１３のいずれかに記載の視覚処理装置であって、強調関数Ｆ５は、べき関数である。
本発明の視覚処理装置では、べき関数である強調関数Ｆ５を用いて局所的なコントラストを強調することが可能となり、視覚的にダイナミックレンジの変換を行うことが可能となる。
付記１５に記載の視覚処理装置は、付記１４に記載の視覚処理装置であって、強調関数Ｆ５におけるべき関数の指数は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値と、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値とに基づいて定められる。
本発明の視覚処理装置では、べき関数である強調関数Ｆ５を用いて局所的なコントラストを強調することが可能となり、視覚的にダイナミックレンジの変換を行うことが可能となる。
【０２１５】
付記１６に記載の視覚処理装置は、付記１４または１５に記載の視覚処理装置であって、強調関数Ｆ５におけるべき関数の指数は、画像信号の値Ａが処理信号の値Ｂよりも大きい場合に、画像信号の値Ａに対して単調減少する値である。
本発明の視覚処理装置では、画像信号において周囲画素よりも輝度の高い着目画素のうち、高輝度の部分における局所的なコントラストの強調を弱めることが可能となる。このため、視覚処理された画像において、いわゆる白飛びが抑制される。
付記１７に記載の視覚処理装置は、付記１４または１５に記載の視覚処理装置であって、強調関数Ｆ５におけるべき関数の指数は、画像信号の値Ａが処理信号の値Ｂよりも小さい場合に、画像信号の値Ａに対して単調増加する値である。
本発明の視覚処理装置では、画像信号において周囲画素よりも輝度の低い着目画素のうち、低輝度の部分における局所的なコントラストの強調を弱めることが可能となる。このため、視覚処理された画像において、いわゆる黒潰れが抑制される。
【０２１６】
付記１８に記載の視覚処理装置は、付記１４または１５に記載の視覚処理装置であって、強調関数Ｆ５におけるべき関数の指数は、画像信号の値Ａが処理信号の値Ｂよりも大きい場合に、画像信号の値Ａに対して単調増加する値である。
本発明の視覚処理装置では、画像信号において周囲画素よりも輝度の高い着目画素のうち、低輝度の部分における局所的なコントラストの強調を弱めることが可能となる。このため、視覚処理された画像において、ＳＮ比の劣化が抑制される。
付記１９に記載の視覚処理装置は、付記１４または１５に記載の視覚処理装置であって、強調関数Ｆ５におけるべき関数の指数は、画像信号の値Ａと処理信号の値Ｂとの差の絶対値に対して単調増加する値である。
ここで、画像信号の値Ａと処理信号の値Ｂとの差の絶対値に対して単調増加する値とは、画像信号の値Ａと処理信号の値Ｂとの比が１に近いほど増加すると定義することもできる。
【０２１７】
本発明の視覚処理装置では、画像信号において周囲画素との明暗差が小さい着目画素における局所的なコントラストを特に強調し、画像信号において周囲画素との明暗差が大きい着目画素における局所的なコントラストを強調しすぎないということが可能となる。
付記２０に記載の視覚処理装置は、付記１４〜１９のいずれかに記載の視覚処理装置であって、強調関数Ｆ５の最大値あるいは最小値の少なくとも一方は、所定の範囲内に制限されている。
本発明の視覚処理装置では、局所的なコントラストの強調量を適切な範囲に制限することが可能となる。
付記２１に記載の視覚処理装置は、付記８に記載の視覚処理装置であって、信号演算手段は、強調処理手段と、出力処理手段とを有している。強調処理手段は、画像信号を処理信号で除算した除算処理信号に対して強調処理を行う。出力処理手段は、画像信号と強調処理された除算処理信号とに基づいて出力信号を出力する。
【０２１８】
本発明の視覚処理装置では、強調処理手段は、画像信号を処理信号で除算した除算処理信号に対して、強調関数Ｆ５を用いて強調処理を行う。出力処理手段は、画像信号と除算処理信号に基づいて出力信号を出力する。
付記２２に記載の視覚処理装置は、付記２１に記載の視覚処理装置であって、出力処理手段は、画像信号と強調処理された除算処理信号との乗算処理を行う。
本発明の視覚処理装置では、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、例えば、比例係数１の正比例関数である。
付記２３に記載の視覚処理装置は、付記２１に記載の視覚処理装置であって、出力処理手段は、画像信号に対してダイナミックレンジ（ＤＲ）圧縮を行うＤＲ圧縮手段を含んでおり、ＤＲ圧縮された画像信号と強調処理された除算処理信号との乗算処理を行う。
【０２１９】
本発明の視覚処理装置では、ＤＲ圧縮手段は、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４を用いて画像信号のダイナミックレンジ圧縮を行う。
付記２４に記載の視覚処理装置は、付記８〜２３のいずれかに記載の視覚処理装置であって、第１変換手段と第２変換手段とをさらに備えている。第１変換手段は、第１の所定の範囲の入力画像データを第２の所定の範囲に変換し、画像信号とする。第２変換手段は、第３の所定の範囲の出力信号を第４の所定の範囲に変換し、出力画像データとする。第２の所定の範囲は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値に基づいて定められている。第３の所定の範囲は、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値に基づいて定められている。
本発明の視覚処理装置では、環境光の存在によって低下した実コントラスト値まで画像全体のダイナミックレンジを圧縮しつつ、局所的には目標コントラスト値を維持することなどが可能となる。このため、視覚処理された画像の視覚的効果が向上する。
【０２２０】
付記２５に記載の視覚処理装置は、付記２４に記載の視覚処理装置であって、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４は、第２の所定の範囲の画像信号を第３の所定の範囲の出力信号に変換する関数である。
本発明の視覚処理装置では、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ４により、画像全体のダイナミックレンジが第３の所定の範囲まで圧縮されている。
付記２６に記載の視覚処理装置は、付記２４または２５に記載の視覚処理装置であって、第１変換手段は、第１の所定の範囲の最小値と最大値とのそれぞれを第２の所定の範囲の最小値と最大値とのそれぞれに変換する。第２変換手段は、第３の所定の範囲の最小値と最大値とのそれぞれを第４の所定の範囲の最小値と最大値とのそれぞれに変換する。
付記２７に記載の視覚処理装置は、付記２６に記載の視覚処理装置であって、第１変換手段および第２変換手段における変換は、それぞれ線形の変換である。
【０２２１】
付記２８に記載の視覚処理装置は、付記２４〜２７のいずれかに記載の視覚処理装置であって、第３の所定の範囲を設定する設定手段をさらに備える。
本発明の視覚処理装置では、画像表示を行う表示装置の表示環境に応じて第３の所定の範囲を設定可能となる。このため、より適切に環境光の補正を行うことが可能となる。
付記２９に記載の視覚処理装置は、付記２８に記載の視覚処理装置であって、設定手段は、画像表示を行う表示装置のダイナミックレンジを記憶する記憶手段と、画像表示を行う際の表示環境における環境光の輝度を測定する測定手段とを含む。
本発明の視覚処理装置では、環境光の輝度を測定し、測定された輝度と表示装置のダイナミックレンジとから実コントラスト値を決定することが可能となる。
付記３０に記載の視覚処理装置は、付記２８に記載の視覚処理装置であって、設定手段は、画像表示を行う表示装置の表示環境における黒レベル表示時と白レベル表示時との輝度を測定する測定手段を含む。
【０２２２】
本発明の視覚処理装置では、表示環境における黒レベル表示時と白レベル表示時との輝度を測定し実コントラスト値を決定することが可能となる。
付記３１に記載の視覚処理装置は、入力信号処理手段と、信号演算手段とを備えている。入力信号処理手段は、入力された画像信号に対して空間処理を行い、処理信号を出力する。信号演算手段は、画像信号と処理信号との差を、画像信号の値に応じて強調する演算に基づいて出力信号を出力する。
本発明の視覚処理装置では、例えば、画像信号と処理信号との差である画像信号のシャープ成分を画像信号の値に応じて強調することが可能となる。このため、画像信号の暗部から明部まで適切な強調を行うことが可能となる。
付記３２に記載の視覚処理装置は、付記３１に記載の視覚処理装置であって、信号演算手段は、強調する演算により強調された値に対して、画像信号をダイナミックレンジ圧縮した値を加える演算に基づいて出力信号を出力する。
【０２２３】
本発明の視覚処理装置では、例えば、画像信号のシャープ成分などを画像信号の値に応じて強調しつつ、ダイナミックレンジの圧縮を行うことが可能となる。
付記３３に記載の視覚処理装置は、付記３１または３２に記載の視覚処理装置であって、信号演算手段は、画像信号の値Ａ、処理信号の値Ｂ、強調量調整関数Ｆ６、強調関数Ｆ７、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８に対して、数式Ｆ８（Ａ）＋Ｆ６（Ａ）＊Ｆ７（Ａ−Ｂ）に基づいて出力信号の値Ｃを演算する。
ここで出力信号の値Ｃは、次のことを示している。すなわち、画像信号の値Ａと処理信号の値Ｂとの差分（Ａ−Ｂ）は、例えばシャープ信号を表している。また、Ｆ７（Ａ−Ｂ）は、例えば、シャープ信号の強調量を表している。さらに、強調量は、強調量調整関数Ｆ６により、画像信号の値Ａに応じて調整され、必要に応じてダイナミックレンジ圧縮を行った画像信号に対して加算されている。
【０２２４】
本発明の視覚処理装置では、例えば、画像信号Ａの値が大きいところでは、強調量を減らすなど暗部から明部までのコントラストを維持することが可能となる。また、ダイナミックレンジ圧縮を行った場合でも、暗部から明部までの局所コントラストを維持することが可能となる。
付記３４に記載の視覚処理装置は、付記３３に記載の視覚処理装置であって、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、比例係数１の正比例関数である。
本発明の視覚処理装置では、画像信号の暗部から明部まで均一に、コントラストを強調することが可能となる。
付記３５に記載の視覚処理装置は、付記３３に記載の視覚処理装置であって、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、単調増加関数である。
【０２２５】
本発明の視覚処理装置では、単調増加関数であるダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８を用いてダイナミックレンジ圧縮を行いつつ、局所的なコントラストを維持することが可能となる。
付記３６に記載の視覚処理装置は、付記３５に記載の視覚処理装置であって、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、上に凸の関数である。
本発明の視覚処理装置では、上に凸の関数であるダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８を用いてダイナミックレンジ圧縮を行いつつ、局所的なコントラストを維持することが可能となる。
付記３７に記載の視覚処理装置は、付記３３に記載の視覚処理装置であって、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、べき関数である。
【０２２６】
本発明の視覚処理装置では、べき関数であるダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８を用いてダイナミックレンジの変換を行いつつ、局所的なコントラストを維持することが可能となる。
付記３８に記載の視覚処理装置は、付記３３に記載の視覚処理装置であって、信号演算手段は、強調処理手段と、出力処理手段とを有している。強調処理手段は、画像信号と処理信号との差分信号に対して画像信号の画素値に応じた強調処理を行う。出力処理手段は、画像信号と強調処理された差分信号とに基づいて出力信号を出力する。
本発明の視覚処理装置では、強調処理手段は、強調量調整関数Ｆ６により強調量を調整された強調関数Ｆ７を用いて強調処理を行う。出力処理手段は、画像信号と差分信号とに基づいて出力信号を出力する。
【０２２７】
付記３９に記載の視覚処理装置は、付記３８に記載の視覚処理装置であって、出力処理手段は、画像信号と強調処理された差分信号との加算処理を行う。
本発明の視覚処理装置では、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８は、例えば、比例係数１の正比例関数である。
付記４０に記載の視覚処理装置は、付記３８に記載の視覚処理装置であって、出力処理手段は、画像信号に対してダイナミックレンジ（ＤＲ）圧縮を行うＤＲ圧縮手段を含んでおり、ＤＲ圧縮された画像信号と強調処理された差分信号との加算処理を行う。
本発明の視覚処理装置では、ＤＲ圧縮手段は、ダイナミックレンジ圧縮関数Ｆ８を用いて画像信号のダイナミックレンジ圧縮を行う。
付記４１に記載の視覚処理装置は、入力信号処理手段と、信号演算手段とを備えている。入力信号処理手段は、入力された画像信号に対して空間処理を行い、処理信号を出力する。信号演算手段は、画像信号と処理信号との差を強調した値に対して、画像信号を階調補正した値を加える演算に基づいて出力信号を出力する。
【０２２８】
本発明の視覚処理装置では、例えば、画像信号と処理信号との差は、画像信号のシャープ成分を表している。また、シャープ成分の強調と画像信号の階調補正とは独立して行われる。このため、画像信号の階調補正量にかかわらず、一定のシャープ成分の強調を行うことが可能となる。
付記４２に記載の視覚処理装置は、付記４１に記載の視覚処理装置であって、信号演算手段は、画像信号の値Ａ、処理信号の値Ｂ、強調関数Ｆ１１、階調補正関数Ｆ１２に対して、数式Ｆ１２（Ａ）＋Ｆ１１（Ａ−Ｂ）に基づいて出力信号の値Ｃを演算する。
ここで出力信号の値Ｃは、次のことを示している。すなわち、画像信号の値Ａと処理信号の値Ｂとの差分（Ａ−Ｂ）は、例えば、シャープ信号を表している。また、Ｆ１１（Ａ−Ｂ）は、例えば、シャープ信号の強調処理を表している。さらに、階調補正された画像信号と強調処理されたシャープ信号とが加算されていることを表している。
【０２２９】
本発明の視覚処理装置では、階調補正にかかわらず、一定のコントラスト強調を行うことが可能となる。
付記４３に記載の視覚処理装置は、付記４２に記載の視覚処理装置であって、信号演算手段は、強調処理手段と、加算処理手段とを有している。強調処理手段は、画像信号と処理信号との差分信号に対して強調処理を行う。加算処理手段は、階調補正された画像信号と強調処理された差分信号とを加算処理し出力信号として出力する。
本発明の視覚処理装置では、強調処理手段は、差分信号に対して、強調関数Ｆ１１を用いて強調処理を行う。加算処理手段は、階調補正関数Ｆ１２を用いて階調補正処理した画像信号と、強調処理された差分信号とを加算処理する。
付記４４に記載の視覚処理方法は、第１変換ステップと、信号演算ステップと、第２変換ステップとを備えている。第１変換ステップは、第１の所定の範囲の入力画像データを第２の所定の範囲に変換し、画像信号とする。信号演算ステップは、画像信号のダイナミックレンジ圧縮を行う演算、あるいは画像信号と画像信号を空間処理した処理信号との比を強調する演算の少なくとも一方を含む演算に基づいて、第３の所定の範囲の出力信号を出力する。第２変換ステップは、第３の所定の範囲の出力信号を第４の所定の範囲に変換し、出力画像データとする。第２の所定の範囲は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値に基づいて定められている。第３の所定の範囲は、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値に基づいて定められている。
【０２３０】
本発明の視覚処理方法では、例えば、環境光の存在によって低下した実コントラスト値まで画像全体のダイナミックレンジを圧縮しつつ、局所的には目標コントラスト値を維持することなどが可能となる。このため、視覚処理された画像の視覚的効果が向上する。
付記４５に記載の視覚処理装置は、第１変換手段と、信号演算手段と、第２変換手段とを備えている。第１変換手段は、第１の所定の範囲の入力画像データを第２の所定の範囲に変換し、画像信号とする。信号演算手段は、画像信号のダイナミックレンジ圧縮を行う演算、あるいは画像信号と画像信号を空間処理した処理信号との比を強調する演算の少なくとも一方を含む演算に基づいて、第３の所定の範囲の出力信号を出力する。第２変換手段は、第３の所定の範囲の出力信号を第４の所定の範囲に変換し、出力画像データとする。第２の所定の範囲は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値に基づいて定められている。第３の所定の範囲は、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値に基づいて定められている。
【０２３１】
本発明の視覚処理装置では、例えば、環境光の存在によって低下した実コントラスト値まで画像全体のダイナミックレンジを圧縮しつつ、局所的には目標コントラスト値を維持することなどが可能となる。このため、視覚処理された画像の視覚的効果が向上する。
付記４６に記載の視覚処理プログラムは、コンピュータに視覚処理を行わせるための視覚処理プログラムであって、第１変換ステップと、信号演算ステップと、第２変換ステップとをそなえる視覚処理方法をコンピュータに対して行わせるものである。
第１変換ステップは、第１の所定の範囲の入力画像データを第２の所定の範囲に変換し、画像信号とする。信号演算ステップは、画像信号のダイナミックレンジ圧縮を行う演算、あるいは画像信号と画像信号を空間処理した処理信号との比を強調する演算の少なくとも一方を含む演算に基づいて、第３の所定の範囲の出力信号を出力する。第２変換ステップは、第３の所定の範囲の出力信号を第４の所定の範囲に変換し、出力画像データとする。第２の所定の範囲は、画像表示を行う際のコントラストの目標値である目標コントラスト値に基づいて定められている。第３の所定の範囲は、画像表示を行う際の表示環境におけるコントラスト値である実コントラスト値に基づいて定められている。
【０２３２】
本発明の視覚処理プログラムでは、例えば、環境光の存在によって低下した実コントラスト値まで画像全体のダイナミックレンジを圧縮しつつ、局所的には目標コントラスト値を維持することなどが可能となる。このため、視覚処理された画像の視覚的効果が向上する。
【産業上の利用可能性】
【０２３３】
本発明の視覚処理装置により、視覚処理された画像を視覚する者にとって、より視覚的効果の高い画像を得ることが可能となり、視覚処理装置、特に、画像信号の空間処理または階調処理などの視覚処理を行う視覚処理装置として有用である。
【符号の説明】
【０２３４】
１                視覚処理装置
２                空間処理部
３                視覚処理部
４                ２次元ＬＵＴ
ＩＳ                入力信号
ＵＳ                アンシャープ信号
ＯＳ                出力信号
ＴＩＳ              変換入力信号
ＴＵＳ              変換アンシャープ信号
ＤＳ                差分信号
ＴＳ                強調処理信号
ＰＳ                加算信号
ＲＳ                除算信号
ＤＲＳ              ＤＲ圧縮信号
ＭＳ                乗算信号
ＩＣ                強調量調整信号
ＧＣ                階調補正信号
【図１】
2011172260.tif 000003
【図３】
2011172260.tif 000004
【図４】
2011172260.tif 000005
【図６】
2011172260.tif 000006
【図７】
2011172260.tif 000007
【図８】
2011172260.tif 000008
【図９】
2011172260.tif 000009
【図１０】
2011172260.tif 000010
【図１１】
2011172260.tif 000011
【図１２】
2011172260.tif 000012
【図１３】
2011172260.tif 000013
【図１４】
2011172260.tif 000014
【図１５】
2011172260.tif 000015
【図１６】
2011172260.tif 000016
【図１７】
2011172260.tif 000017
【図１８】
2011172260.tif 000018
【図１９】
2011172260.tif 000019
【図２０】
2011172260.tif 000020
【図２１】
2011172260.tif 000021
【図２２】
2011172260.tif 000022
【図２３】
2011172260.tif 000023
【図２４】
2011172260.tif 000024
【図２５】
2011172260.tif 000025
【図２６】
2011172260.tif 000026
【図２７】
2011172260.tif 000027
【図２８】
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【図２９】
2011172260.tif 000029
【図３０】
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【図３１】
2011172260.tif 000031
【図３２】
2011172260.tif 000032
【図３３】
2011172260.tif 000033
【図３４】
2011172260.tif 000034
【図３５】
2011172260.tif 000035
【図３６】
2011172260.tif 000036
【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
2011172260.tif 000039
【図４０】
2011172260.tif 000040
【図４１】
2011172260.tif 000041
【図４２】
2011172260.tif 000042
【図４３】
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【図４４】
2011172260.tif 000044
【図４５】
2011172260.tif 000045
【図４６】
2011172260.tif 000046
【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
2011172260.tif 000049
【図５０】
2011172260.tif 000050
【図５１】
2011172260.tif 000051
【図２】
2011172260.tif 000052
【図５】
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