(57)【要約】【課題】画像の特性に合わせて表示制御を行う場合に、画像に付加される情報の影響を抑制できる画像表示装置、及び、画像表示装置の制御方法を提供する。【解決手段】プロジェクター１が備える特徴量取得部１１２は、表示画像から対象フレームを抽出し、対象フレームとは異なるタイミングで表示画像から比較用の比較フレームを抽出し、抽出した対象フレームから第１及び第２の領域を切り出し、比較フレームから第３及び第４の領域を切り出す。そして、各領域の画像特徴量を求め、第１と第３の領域の画像特徴量の比較、及び、第２と第４の領域の画像特徴量を比較し、比較結果に基づいて第１及び第２の領域に重み付けを行い、重み付けの結果をもとに対象フレーム全体の画像特徴量を求める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示部と、
前記表示部が表示する表示画像から、対象画像を抽出し、前記対象画像とは異なるタイミングで前記表示画像から比較用の比較画像を抽出し、抽出された前記対象画像から第１及び第２の領域を切り出し、抽出された前記比較画像から第３及び第４の領域を切り出し、前記第１から第４の各領域の画像特徴量を求める情報取得部と、
前記第１の領域と前記第３の領域の画像特徴量の比較、および、前記第２の領域と前記第４の領域の画像特徴量の比較を行う比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて前記第１の領域及び前記第２の領域に重み付けを行い、重み付けの結果をもとに前記対象画像全体の画像特徴量を求める特徴量設定部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記対象画像における第１の領域の位置、及び前記比較画像における第３の領域の位置は同じであり、
前記対象画像における第２の領域の位置、及び前記比較画像における第４の領域の位置は同じであること、を特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記特徴量設定部は、前記第１及び第２の領域の重みに基づいていずれか１つの領域を選択し、選択した領域の画像特徴量を前記対象画像全体の画像特徴量として取得すること、を特徴とする請求項１または２記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記特徴量設定部は、前記比較部の比較結果に基づき、予め設定された数より多い領域で画像特徴量の差が所定以下となった場合に、前記対象画像の領域に対する重み付けを行わず、既に前記特徴量設定部が実行した重み付けの結果を用いること、を特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記情報取得部は、前記対象画像及び前記比較画像のそれぞれを分割し、分割により生じた部分を前記領域とすること、を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記情報取得部は、単位時間あたり複数のフレームで構成される前記表示画像のフレームを前記対象画像として取得し、前記対象画像とされたフレームとは異なるフレームを前記比較画像として取得すること、を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記表示画像のフレームを記憶するフレームメモリーを備え、
前記情報取得部は、前記フレームメモリーから前記対象画像および前記比較画像を取得すること、を特徴とする請求項６記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記表示画像に対して画像処理を行って前記フレームメモリーに出力する画像処理部を備え、
前記情報取得部は、前記画像処理部によって処理されて前記フレームメモリーに記憶されたフレームを前記対象画像および前記比較画像として取得すること、を特徴とする請求項７記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記特徴量設定部により求められた前記対象画像全体の画像特徴量に基づいて調光係数を求める調光係数設定部と、前記調光係数設定部により設定された調光係数に従って調光を行う調光部と、を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記特徴量設定部により求められた前記対象画像全体の画像特徴量に基づいて輝度伸長率を取得する輝度伸長率取得部と、前記輝度伸長率取得部により設定された輝度伸長率に従って輝度伸長処理を行う輝度伸長処理部と、を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１１】
画像を表示する画像表示装置の制御方法であって、
表示画像から、対象画像を抽出し、前記対象画像とは異なるタイミングで前記表示画像から比較用の比較画像を抽出し、抽出された前記対象画像から第１及び第２の領域を切り出し、抽出された前記比較画像から第３及び第４の領域を切り出し、前記第１から第４の各領域の画像特徴量を求め、
前記第１の領域と前記第３の領域の画像特徴量の比較、および、前記第２の領域と前記第４の領域の画像特徴量の比較を行い、
比較結果に基づいて前記第１の領域及び前記第２の領域に重み付けを行い、重み付けの結果をもとに前記対象画像全体の画像特徴量を求めること、
を特徴とする画像表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、及び、画像表示装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターを含む画像表示装置において、表示する画像の特徴量に基づいて調光や輝度伸長処理等の表示制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載のプロジェクターは、画像の特徴量に対応して適切な輝度伸長処理と調光とを行い、画像のコントラスト感を高め、画像の白飛びを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４３２９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、画像表示装置が表示する画像に、画像以外の情報が付加されていることがある。例えば、画像表示装置の表示アスペクト比と入力画像のアスペクト比の違いを補うために、画像の上下または左右に黒い帯が付加された、レターボックスの画像を表示することがある。また、画像に字幕が付加されることもある。このような場合、画像の特徴量を求める際に、黒い帯や字幕の付加情報等が特徴量に影響を与える可能性がある。しかしながら、輝度伸長処理や調光により画像の表示品質を高めるためには、付加情報以外の本来の入力画像の特徴量を基準にすることが望ましい。このため、付加情報の影響を排して画像の特徴量を求める手法が望まれていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、画像の特性に合わせて表示制御を行う場合に、画像に付加される情報の影響を抑制できる画像表示装置、及び、画像表示装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、画像を表示する表示部と、前記表示部が表示する表示画像から、対象画像を抽出し、前記対象画像とは異なるタイミングで前記表示画像から比較用の比較画像を抽出し、抽出された前記対象画像から第１及び第２の領域を切り出し、抽出された前記比較画像から第３及び第４の領域を切り出し、前記第１から第４の各領域の画像特徴量を求める情報取得部と、前記第１の領域と前記第３の領域の画像特徴量の比較、および、前記第２の領域と前記第４の領域の画像特徴量の比較を行う比較部と、前記比較部の比較結果に基づいて前記第１の領域及び前記第２の領域に重み付けを行い、重み付けの結果をもとに前記対象画像全体の画像特徴量を求める特徴量設定部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、表示画像から対象画像と比較画像とを抽出し、複数の領域について重み付けを行い、重み付けの結果をもとに画像の特徴量を求める。これにより、対象画像の中で代表的な領域の特徴を強く反映させて、対象画像の画像特徴量を求めることができ、対象画像に画像以外の情報が付加されていても、重み付けによりこれらの情報の影響を抑制できる。従って、画像に付加された情報の影響を抑え、画像の内容を強く反映した画像特徴量を得ることができる。
【０００６】
ここで、前記情報取得部は、前記対象画像から３以上の領域を切り出してもよい。この場合、前記情報取得部は、切り出した領域と同数の領域を前記比較画像から切り出し、前記比較部は、前記情報取得部によって前記対象画像から切り出された領域と前記比較画像から切り出された領域とについて、画像特徴量を比較してもよい。
【０００７】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記対象画像における第１の領域の位置、及び前記比較画像における第３の領域の位置は同じであり、前記対象画像における第２の領域の位置、及び前記比較画像における第４の領域の位置は同じであること、を特徴とする。
本発明によれば、対象画像と比較画像の同じ位置の領域を比較して、比較結果に基づいて重み付けを行うので、対象画像と比較画像との差の大きさにより、適切に重み付けを行うことができる。例えば、対象画像の領域に対し、比較画像との差が大きい順、或いは小さい順に、重み付けを行うことができる。このため、対象画像において変化が大きい領域の画像特徴量と変化が小さい領域の画像特徴量とを適切に反映して、対象画像全体の画像特徴量を求めることができる。
【０００８】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記特徴量設定部は、前記第１及び第２の領域の重みに基づいていずれか１つの領域を選択し、選択した領域の画像特徴量を前記対象画像全体の画像特徴量として取得すること、を特徴とする。
本発明によれば、対象画像において領域の重み付けを行った後、複雑な演算処理を経ることなく対象画像の画像特徴量を得ることができる。
【０００９】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記特徴量設定部は、前記比較部の比較結果に基づき、予め設定された数より多い領域で画像特徴量の差が所定以下となった場合に、前記対象画像の領域に対する重み付けを行わず、既に前記特徴量設定部が実行した重み付けの結果を用いること、を特徴とする。
本発明によれば、対象画像と比較画像の差が小さい場合には、重み付けを行わずに、それ以前に実行した重み付けの結果を用いるので、処理の効率化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記情報取得部は、前記対象画像及び前記比較画像のそれぞれを分割し、分割により生じた部分を前記領域とすること、を特徴とする。
本発明によれば、対象画像と比較画像を分割した領域について、比較を行い、重み付けを行う。このため、対象画像と比較画像の全体について適切に重み付けを行うことができる。
【００１１】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記情報取得部は、単位時間あたり複数のフレームで構成される前記表示画像のフレームを前記対象画像として取得し、前記対象画像とされたフレームとは異なるフレームを前記比較画像として取得すること、を特徴とする。
本発明によれば、入力画像を構成するフレームを対象画像および比較画像として取得するので、例えば、動画像のフレームの経時的な変化に対応して、重み付けを行い、適切な画像特徴量を得ることができる。
【００１２】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記表示画像のフレームを記憶するフレームメモリーを備え、前記情報取得部は、前記フレームメモリーから前記対象画像および前記比較画像を取得すること、を特徴とする。
本発明によれば、フレームメモリーから、画像補正や色調の調整等の処理がなされた後の画像を、対象画像及び比較画像として利用できる。
【００１３】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記表示画像に対して画像処理を行って前記フレームメモリーに出力する画像処理部を備え、前記情報取得部は、前記画像処理部によって処理されて前記フレームメモリーに記憶されたフレームを前記対象画像および前記比較画像として取得すること、を特徴とする。
本発明によれば、画像処理を行い、処理後のフレームを対象画像及び比較画像として利用し、適切に画像特徴量を得ることができる。
【００１４】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記特徴量設定部により求められた前記対象画像全体の画像特徴量に基づいて調光係数を求める調光係数設定部と、前記調光係数設定部により設定された調光係数に従って調光を行う調光部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、画像に付加された情報の影響を抑えた画像特徴量を得て、この画像特徴量に対応して適切な調光を行うことができ、表示品質の向上を図ることができる。
【００１５】
また、本発明は、上記プロジェクターにおいて、前記特徴量設定部により求められた前記対象画像全体の画像特徴量に基づいて輝度伸長率を取得する輝度伸長率取得部と、前記輝度伸長率取得部により設定された輝度伸長率に従って輝度伸長処理を行う輝度伸長処理部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、画像に付加された情報の影響を抑えた画像特徴量を得て、この画像特徴量に対応して適切な輝度伸長処理を行うことができ、表示品質の向上を図ることができる。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明は、画像を表示する画像表示装置の制御方法であって、表示画像から、対象画像を抽出し、前記対象画像とは異なるタイミングで前記表示画像から比較用の比較画像を抽出し、抽出された前記対象画像から第１及び第２の領域を切り出し、抽出された前記比較画像から第３及び第４の領域を切り出し、前記第１から第４の各領域の画像特徴量を求め、前記第１の領域と前記第３の領域の画像特徴量の比較、および、前記第２の領域と前記第４の領域の画像特徴量の比較を行い、比較結果に基づいて前記第１の領域及び前記第２の領域に重み付けを行い、重み付けの結果をもとに前記対象画像全体の画像特徴量を求めること、を特徴とする。
本発明によれば、表示画像から対象画像と比較画像とを抽出し、複数の領域について重み付けを行い、重み付けの結果をもとに画像の特徴量を求める。これにより、対象画像の中で代表的な領域の特徴を強く反映させて、対象画像の画像特徴量を求めることができ、対象画像に画像以外の情報が付加されていても、重み付けによりこれらの情報の影響を抑制できる。従って、画像に付加された情報の影響を抑え、画像の内容を強く反映した画像特徴量を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、レターボックスの黒色部分や字幕等の情報が付加された画像を対象として、画像の内容を強く反映した画像特徴量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係るプロジェクターの機能ブロック図である。
【図２】プロジェクターの機能を模式的に示す図である。
【図３】プロジェクターの動作を示すフローチャートである。
【図４】プロジェクターの動作を示すフローチャートである。
【図５】フレームを小領域に分割した状態の例を示す図である。
【図６】プロジェクターが有するＬＵＴの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係るプロジェクター１の機能的構成を示すブロック図である。スクリーンＳＣ（投射面）に画像を投射する画像表示装置としてのプロジェクター１は、ＰＣ等のコンピューターや各種画像プレーヤー等の外部の画像供給装置（図示略）に、画像入力Ｉ／Ｆ（インターフェイス）１０１を介して接続される。プロジェクター１は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１に入力されるデジタル画像データに基づく画像をスクリーンＳＣに投射する。
【００２０】
プロジェクター１は、光学的な画像の形成を行う投射部２（表示部）を備える。投射部２は、光源部３、光変調装置４、及び投射光学系６を備える。
光源部３は、キセノンランプや超高圧水銀ランプ等のランプ類、或いは、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やレーザー光源等の固体光源で構成される光源を備える。光源部３は、上記の光源とともに、光源が発する光をもとに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色光を生成する光学部品を備えている。また、光源部３は、光源が発した光を光変調装置４に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよい。
【００２１】
光変調装置４は、光源部３が発するＲ、Ｇ、Ｂの３つの色光を変調する。光変調装置４は、例えば、ＲＧＢの各色に対応した３枚の透過型または反射型の液晶ライトバルブを用いた方式、３枚のデジタルミラーデバイスを用いた方式等により構成される。また、光変調装置４は、光源が発した白色光に含まれる光のうちＲＧＢの光を透過するカラーホイールと、１枚のデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）とを組み合わせたＤＭＤ方式を採用してもよい。本実施形態では、光変調装置４を、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの色光に対応して、３つの液晶ライトバルブを備えた構成とする。この光変調装置４は、複数の画素をマトリクス状に配置した反射型液晶パネルを備え、これら複数の画素により画像を形成し、光源が発した光を変調する。光変調装置４は、後述する光変調装置駆動部１３３によって駆動され、マトリクス状に配置された各画素における光の透過率を変化させることにより、画像を形成する。なお、光変調装置４は透過型の液晶パネルを備えた構成とすることも勿論可能である。
【００２２】
光源部３から光変調装置４に至る光路上に、光変調装置４に入射する光量を低減させる調光部７が配置される。調光部７は、制御部１１０の制御により開口率（調光係数）を変更可能な透過型液晶パネルを備えた構成とすることができる。また、調光部７は、光路に張り出し可能な遮光板と、制御部１１０の制御により遮光板を動作させる駆動部とを備えた構成とすることも可能である。本実施形態では、調光部７が液晶パネルからなる調光素子を備え、制御部１１０の開口率設定部１１４により設定される開口率に従って、光変調装置４に入射する光量を調整する。ここで、開口率は調光部７により光を透過させる割合を示し、例えば、調光を行わない場合の光量を１００％として、調光後の光量の割合を指定する値である。開口率が大きいほど光変調装置４の入射光の光量が大きく、開口率が小さいほど光量が小さい。
【００２３】
投射光学系６は、光変調装置４により変調された光を集光及び合成するレンズ群を備え、カラーの画像光をスクリーンＳＣに投射する。投射光学系６は、フォーカス調整機構やズーム機構を備え、ユーザーの操作によってフォーカス調整やズーム調整が行われる。なお、プロジェクター１は、フォーカス調整機構やズーム機構を駆動するモーター等からなる投射光学系駆動部を備えていてもよい。
【００２４】
また、プロジェクター１の本体は、プロジェクター１の動作を制御して画像信号を電気的に処理する画像処理系を備える。画像処理系は、制御部１１０、画像入力Ｉ／Ｆ１０１、記憶部１０２、入力処理部１０３、光源駆動部１３０、画像処理部１３１、フレームメモリー１３２、及び、光変調装置駆動部１３３を備える。
【００２５】
画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、上述のように外部の画像供給装置からデジタル画像データの入力を受けて、入力された画像データを画像処理部１３１に出力する。画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、画像データを伝送する各種規格に準拠したインターフェイスを備える。このインターフェイスは通信系のインターフェイスであってもよいし、画像／映像系のインターフェイスであってもよい。具体的には、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、有線ＬＡＮ等の有線接続インターフェイス、或いは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ等の無線通信インターフェイス等である。また、画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、ＨＤＭＩ（登録商標）、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（商標）、ＣｏａＸＰｒｅｓｓ（商標）等のインターフェイスも挙げられる。また、画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、画像データの入力系統を複数有していてもよい。この場合、画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、制御部１１０の制御に従って入力系統を切り替えて選択し、選択した入力系統の画像データを出力する。画像入力Ｉ／Ｆ１０１に入力される画像データは動画像（映像）のデータであっても静止画像のデータであってもよい。
なお、画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、アナログ画像信号を入力可能な構成であってもよい。この場合、画像入力Ｉ／Ｆ１０１は、アナログ画像信号Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換機能を備えてもよい。
本実施形態では、画像入力Ｉ／Ｆ１０１に入力される画像データ（以下、入力画像データと呼ぶ）を処理する場合を例に挙げて説明する。
【００２６】
光源駆動部１３０は、制御部１１０の制御に従って、光源部３が備える光源を点灯させる。例えば、光源部３がランプを備える場合、光源駆動部１３０は光源部３に駆動電流を供給してランプの点灯の制御、及びランプの輝度の調整を行う。また、光源部３がレーザー光源やＬＥＤ等のＰＷＭ制御可能な固体光源を備える場合、光源駆動部１３０は、光源部３に対して駆動電流とパルス信号とを出力する。この場合、光源駆動部１３０は、パルス信号の周波数、パルス幅、オン期間（High）とオフ期間（Low）のデューティー等を調整することにより、固体光源の点灯の制御、及び、輝度の調整を行う。
【００２７】
画像処理部１３１は、制御部１１０の制御に従って、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力される画像データを処理し、光変調装置駆動部１３３に画像信号を出力する。
画像処理部１３１が実行する処理は、３Ｄ（立体）画像と２Ｄ（平面）画像の判別処理、解像度変換処理、フレームレート変換処理、３Ｄ画像変換処理、歪み補正処理、ズーム処理、色調補正処理、輝度補正処理等である。これらのうち複数の処理を組み合わせて実行することも勿論可能である。また、画像処理部１３１は、３Ｄ画像と２Ｄ画像の判別結果や、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力された画像データ等を制御部１１０に出力する。この処理で、画像処理部１３１は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力された画像データに付加されているデータを解析して判別してもよい。また、画像処理部１３１は、画像データのフレームを解析して、サイドバイサイド、トップアンドボトム、ラインバイライン、フレームパッキング等の形式の３Ｄ画像データであるか否かを判別してもよい。
【００２８】
３Ｄ画像と２Ｄ画像の判別処理は、入力画像データが３Ｄ画像のデータか２Ｄ画像のデータかを判別する処理である。
解像度変換処理は、画像処理部１３１が、入力画像データの解像度を、制御部１１０により指定された解像度、例えば反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの表示解像度に合わせて変換する処理である。フレームレート変換処理は、画像処理部１３１が入力画像データのフレームレートを、制御部１１０により指定されたフレームレートに変換する処理である。例えば、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂによりオーバードライブ表示を行う場合に、入力画像データから中間フレームを生成する処理等が含まれる。この処理は、垂直同期信号を変換または生成する処理を含んでもよい。
【００２９】
３Ｄ画像変換処理は、入力された画像データが３Ｄ画像データであると判別した場合に実行される。３Ｄ画像変換処理で、画像処理部１３１は、サイドバイサイド、トップアンドボトム、ラインバイライン、フレームパッキング等の形式の入力画像データをもとに、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの表示解像度に適合したフレームを生成する。画像処理部１３１は、例えば、左眼用のフレームと右眼用のフレームとが交互に時分割で出力されるフレームシーケンシャル形式の画像データを生成する。この処理で、画像処理部１３１は、必要に応じて中間フレームを生成する処理を行ってもよく、光変調装置駆動部１３３に画像信号を出力する際に、出力中の画像信号が左眼用のフレームか右眼用のフレームかを示す３Ｄ識別信号（Ｌ／Ｒ信号）を出力してもよい。
【００３０】
歪み補正処理は、制御部１１０から入力される補正パラメーターに従って画像データを変換して、スクリーンＳＣ上の投射画像の台形歪みや糸巻き型歪みを補正する処理である。ズーム処理は、リモコンや操作パネルの操作によりズームが指示された場合に画像を拡大／縮小する。色調補正処理は画像データの色調を変換する処理であり、制御部１１０により指定された色調に合わせて画像データに含まれる各画素のデータを変更する。この処理で、プロジェクター１は、映画鑑賞に適した色調、スクリーンＳＣが明るい環境に設置された場合に適した色調、黒板などの非白色のスクリーンＳＣに投射する場合に適した色調等を実現できる。色調補正処理に加え、コントラスト調整等を行ってもよい。輝度補正処理は、光源部３の発光状態やプロジェクター１が設置された環境の明るさ等に対応して、画像データの輝度を補正する処理である。
画像処理部１３１が実行する上記の処理の内容、パラメーター、及び処理の開始／終了のタイミングは制御部１１０により制御される。
【００３１】
画像処理部１３１は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力される画像データをフレームメモリー１３２に展開して、展開した画像データに対し上記の各種処理を実行する。これらの処理後、フレームメモリー１３２には画像処理部１３１により処理された画像データが格納される。画像処理部１３１は、処理後の画像データをフレームメモリー１３２から読み出して、光変調装置駆動部１３３に出力する。
【００３２】
光変調装置駆動部１３３は、光変調装置４の反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに接続されている。光変調装置駆動部１３３は、画像処理部１３１から入力される画像信号に基づいて、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを駆動し、各液晶パネルに画像を描画する。
また、光変調装置駆動部１３３は、輝度伸長処理部１３４を備えている。輝度伸長処理部１３４は、画像処理部１３１から入力される画像信号を、指定された輝度伸長率（ゲイン）で伸長し、画像信号の輝度の範囲を拡大させる処理を行う。画像処理部１３１は後述するようにＲ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号を出力するので、輝度伸長処理部１３４は、Ｒ、Ｇ、Ｂの色ごとに画像信号を伸長する。光変調装置駆動部１３３は、輝度伸長処理部１３４により処理された画像信号に基づき反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを駆動するので、反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂには、輝度範囲が伸長された画像が表示される。
【００３３】
制御部１１０には、記憶部１０２及び入力処理部１０３が接続されている。
記憶部１０２は、制御部１１０が備えるＣＰＵ（図示略）が実行するプログラムや、制御部１１０により処理されるデータ等を不揮発的に記憶する。例えば、記憶部１０２は、画像処理部１３１が実行する各種処理の設定値、制御部１１０や画像処理部１３１が参照するテーブル等を記憶する。また、記憶部１０２に画像データを記憶し、この画像データを制御部１１０が読み出してスクリーンＳＣに投射させてもよい。また、記憶部１０２は、ＬＵＴ１０７を記憶する。
【００３４】
入力処理部１０３は、プロジェクター１を操作するリモコン（図示略）が送信する無線信号を受信してデコードし、リモコンにおける操作を検出する。また、入力処理部１０３は、プロジェクター１の本体に設けられた操作パネル（図示略）におけるボタン操作を検出する。入力処理部１０３は、リモコンや操作パネルにおける操作を示す操作データを生成して、制御部１１０に出力する。また、入力処理部１０３は、制御部１１０の制御に従い、プロジェクター１の動作状態や設定状態に応じて操作パネル（図示略）のインジケーターランプの点灯状態を制御する。
【００３５】
制御部１１０は、投射制御部１１１、特徴量取得部１１２、輝度伸長率取得部１１３、開口率設定部１１４、調光処理部１１５、及び光源制御部１１６を備え、プロジェクター１の動作を制御する。
投射制御部１１１は、入力処理部１０３から入力される操作データに基づき、画像を投射する動作を制御する。
投射制御部１１１は、投射の開始及び終了に伴い、光源制御部１１６により光源駆動部１３０を制御させる。この制御により光源部３が点灯／消灯する。
また、投射制御部１１１は、画像処理部１３１から入力される画像データや、入力処理部１０３から入力される操作データに基づき、画像処理部１３１に対して上記の各種処理の実行を指示するとともに、処理に必要なパラメーターを生成して出力する。また、投射制御部１１１は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１を制御して入力系統の切り替えを指示する。
【００３６】
プロジェクター１は、高品位の画像を投射するため、画像入力Ｉ／Ｆ１０１に入力された画像データに基づく画像の輝度を伸長する。具体的には、入力された画像データに基づいて画像処理部１３１がフレームメモリー１３２に展開する画像の各画素の輝度を伸長する。この処理によって画像のコントラスト性が向上する。
また、プロジェクター１は、調光部７により反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂの入射光の光量を減光する調光処理を行う。例えば、輝度伸長処理に合わせて調光処理を行うことで、画像の明るさを適切な明るさに保ち、コントラスト性を向上させることができる。具体的には、輝度伸長処理によって画像全体の明るさが増大し、処理前の画像との差異が過剰になるような場合に、調光処理を行うことで、画像の明るさを適切に保つことができる。また、調光処理では、表示する画像に合わせて光量を調整することができ、例えば、画像が全面黒である場合に光量をゼロにすることができる。
【００３７】
特徴量取得部１１２は、フレームメモリー１３２から表示画像の画像データを取得して、画像特徴量を求める処理を行う。この画像データは、画像処理部１３１によって上述した各種処理がされた処理後の画像データであることが好ましい。特徴量取得部１１２が取得する画像特徴量は、例えば、画像内の最大輝度値、最小輝度値、ＡＰＬ（Average Picture Level:平均画像レベル）、輝度ヒストグラムが挙げられる。他の特徴量を取得してもよいことは勿論である。
輝度伸長率取得部１１３は、特徴量取得部１１２が取得する画像特徴量に基づいて輝度伸長率を定める。また、開口率設定部１１４（調光係数設定部）は、特徴量取得部１１２が取得する画像特徴量に基づいて開口率を定める。つまり、プロジェクター１は、表示する画像について特徴量取得部１１２が求める画像特徴量に基づいて輝度伸長処理と調光とを実行する。
【００３８】
ところで、フレームメモリー１３２に展開された画像データは、入力画像データの画像以外の情報を含む可能性がある。例えば、画像入力Ｉ／Ｆ１０１の入力画像データと反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂのアスペクト比が異なる場合、レターボックス、ピラーボックス、逆レターボックス、サイドパネル等と呼ばれるように、画像の上下または左右の縁に黒色の帯が付加される。具体的には、入力画像データの解像度がＸＧＡ（1024×768）、プロジェクター１の表示解像度がＨＤ（1920×1080）の場合、アスペクト比はそれぞれ４：３と１６：９である。アスペクト比を保持したまま、入力画像データを表示解像度に合わせると、解像度変換処理によりＸＧＡ（1024×768）から1440×1080への変換が行われ、水平方向に４８０ピクセルの余分が生じる。この余分は左右に同じ大きさ（240ピクセル）に分割され、黒色で表示される。この黒色の帯状の領域は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１の入力画像データに含まれない。つまり、入力画像データに対し新たに付加された情報である。
【００３９】
また、入力画像データが、画像データと、字幕等の文字データとを含む場合がある。リモコン（図示略）の操作によって、画像とともに入力された文字データを表示するようにプロジェクター１に対して指示がなされると、制御部１１０は、画像処理部１３１を制御して、表示画像に字幕の文字を重畳して表示画像を生成する。この場合、フレームメモリー１３２には、入力画像データに文字が重ねられた画像データが展開される。一般に、重畳される文字の色は黒または白である。このように、字幕を表示する場合の表示画像には、入力画像データに含まれていない白色または黒色の文字が付加される。これらの文字は、画像入力Ｉ／Ｆ１０１の入力画像データ中の画像に含まれておらず、入力画像データに対し新たに付加された情報である。
【００４０】
上記のように画像に新たな情報が付加される場合、付加前の画像の内容にかかわらず、白色または黒色の部分が増加するので、画像全体の画像特徴量は変化する。そして、特徴量取得部１１２が求める画像特徴量をもとに輝度伸長処理や調光等の表示制御を行うと、付加された情報の影響で表示制御の内容が変化する。つまり、画像入力Ｉ／Ｆ１０１の入力画像データの内容に関係のない要素により表示制御が変化してしまう。このため、表示制御が入力画像に最適かどうかが影響される。
そこで、本実施形態のプロジェクター１は、特徴量取得部１１２により画像特徴量を求める処理において、付加された情報の影響を抑制、または排除するための機能を備えている。
【００４１】
図２は、実施形態のプロジェクター１の機能を模式的に示す図である。また、図３及び図４は、プロジェクター１の動作を示すフローチャートである。図２の各部の機能および動作について、図２〜図４を参照して説明する。
図２に示すように、画像処理部１３１には、画像入力Ｉ／Ｆ１０１から入力画像データＳ１が入力される。画像処理部１３１は、画像データＳ１に基づいて１フレームの画像をフレームメモリー１３２（図１）に展開して処理し、処理後の画像データ（表示画像データ）Ｓ２を輝度伸長処理部１３４に出力する。
また、画像処理部１３１は、処理後の表示画像データの輝度を示す輝度データＳ３を、特徴量取得部１１２に出力する。輝度データＳ３は、表示画像データの画素毎の輝度値を示すデータである。輝度データＳ３は画像データＳ２に比べてデータ量が小さいため、特徴量取得部１１２、輝度伸長率取得部１１３、開口率設定部１１４及び調光処理部１１５の各部の処理負荷を軽減できる。
【００４２】
ここで、一例として、入力画像データＳ１は、６０Ｈｚのフレームレートで更新される動画像データである。入力画像データＳ１の内容が静止画像である場合、入力画像データＳ１は同じ内容のフレームで構成される、６０Ｈｚの画像データとなっている。従って、画像の内容が動画像（映像）であっても静止画像であっても、入力画像データＳ１は動画像データの形式である。画像処理部１３１は、画像データＳ２及び輝度データＳ３を、フレーム毎に出力する。また、入力画像データＳ１が３Ｄ画像データである場合、画像処理部１３１は、左目用のフレームのデータと右目用のフレームのデータとを交互に生成して、フレームシーケンシャル形式で出力する。このため、画像データＳ２及び輝度データＳ３も、左目用のフレームのデータと右目用のフレームのデータとが交互に出力される。この場合、画像処理部１３１は、出力中のデータが左目用のフレームのデータであるか右目用のフレームのデータであるかを識別するための左右識別データを、画像データＳ２及び輝度データＳ３とともに出力する。
【００４３】
さらに、画像処理部１３１は、ｎ倍速で反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを駆動するための中間フレームを生成する機能を有してもよい。この場合、例えば、画像処理部１３１は、６０Ｈｚの入力画像データＳ１のフレームをもとに中間フレームを生成して、１２０Ｈｚ（２倍速駆動）または２４０Ｈｚ（４倍速駆動）の表示画像データを生成する。画像処理部１３１は、１２０Ｈｚまたは２４０Ｈｚのフレーム毎に、画像データＳ２及び輝度データＳ３を出力する。この場合、画像処理部１３１は、出力中のデータが中間フレームのデータであるか否かを示すフレーム識別データを、画像データＳ２及び輝度データＳ３とともに出力する。
【００４４】
特徴量取得部１１２は、情報取得部１２１と、比較部１２２と、特徴量設定部１２３とを備える。これら情報取得部１２１、比較部１２２、特徴量設定部１２３は、特徴量取得部１１２が有する機能をブロックとして示したものであり、これらのブロックは、例えばＣＰＵがプログラムを実行することで実現される。
【００４５】
情報取得部１２１は、画像処理部１３１からフレーム毎に入力される輝度データＳ３から、処理対象となる処理フレームのデータと、この処理対象のフレームの比較に用いる比較フレームのデータを選択し、抽出する（ステップＳＴ１１）。対象フレームは、後段の調光処理部１１５による調光および輝度伸長処理部１３４の輝度伸長処理の対象となるフレームである。また、比較フレームは対象フレームよりも前のタイミングで画像処理部１３１が出力するフレームである。比較フレームは、対象フレームの直前に入力されるフレームであることが好ましく、この場合、対象フレームと比較フレームとは連続するフレームである。これを、対象フレーム（ｔ）、比較（ｔ−１）と表す。
【００４６】
また、比較フレームと対象フレームとが連続していなくても、本実施形態の処理を実行できる。例えば、画像処理部１３１が３Ｄ画像のデータを出力する場合、連続するフレームは左右が異なる。このため、情報取得部１２１は３Ｄ画像データのフレームについては、対象フレームと比較フレームとの左右を同一にする。つまり、左目用のフレームを対象フレームとした場合には、比較フレームは、その直前の左目用のフレームとし、右目用のフレームを対象フレームとした場合には、比較フレームは、その直前の右目用のフレームとする。
さらに、画像処理部１３１が中間フレームのデータを出力する場合、情報取得部１２１は、中間フレームは対象フレーム及び比較フレームとしない。情報取得部１２１は、中間フレーム以外のフレームを、対象フレーム及び比較フレームとして抽出する。
【００４７】
ステップＳＴ１１の情報取得部１２１の動作を、図４に詳細に示す。
情報取得部１２１は、画像処理部１３１が中間フレームの生成を行っているか否かを判定する（ステップＳＴ３１）。中間フレームを生成している場合（ステップＳＴ３１；Ｙｅｓ）、情報取得部１２１は、対象フレーム及び比較フレームを選択する対象から中間フレームを除外する設定を行い（ステップＳＴ３２）、ステップＳＴ３３に移行する。この場合、以後の処理で情報取得部１２１は、輝度データＳ３が中間フレームのデータか否かを監視し、中間フレーム以外のフレームを対象として対象フレーム及び比較フレームを選択する。また、画像処理部１３１が中間フレームを生成していない場合（ステップＳＴ３１；Ｎｏ）、情報取得部１２１はステップＳＴ３３に移行する。
【００４８】
ステップＳＴ３３で、情報取得部１２１は、画像処理部１３１が出力するデータが３Ｄ画像のデータであるか否かを判定する。３Ｄ画像のデータでない場合（ステップＳＴ３３；Ｎｏ）、情報取得部１２１は、対象フレーム（ｔ）を選択し（ステップＳＴ３４）、この対象フレーム（ｔ）の前のフレームを比較フレーム（ｔ−１）として選択する（ステップＳＴ３５）。その後、情報取得部１２１は、選択した対象フレーム（ｔ）と比較フレーム（ｔ−１）の輝度データＳ３を取得する（ステップＳＴ３６）。
【００４９】
一方、画像処理部１３１が出力するデータが３Ｄ画像のデータである場合（ステップＳＴ３３；Ｙｅｓ）、情報取得部１２１は、対象フレーム（ｔ）を選択する（ステップＳＴ３７）。そして、選択した対象フレーム（ｔ）が左目用のフレームのデータか右目用のフレームのデータかを判定する（ステップＳＴ３８）。そして、情報取得部１２１は、対象フレーム（ｔ）と同じ側のフレームのうち、対象フレーム（ｔ）よりも前のフレームであって、かつ、対象フレーム（ｔ）に最も近いフレームを、比較フレーム（ｔ−１）として選択する（ステップＳＴ３９）。その後、情報取得部１２１は、選択した対象フレーム（ｔ）と比較フレーム（ｔ−１）の輝度データＳ３を取得する（ステップＳＴ３６）。
【００５０】
続いて、情報取得部１２１は、対象フレームとしたフレームの輝度データＳ３と、比較フレームとしたフレームの輝度データＳ３を、それぞれ、予め設定されたサイズの小領域に分割する（ステップＳＴ１２）。
小領域の分割方法は任意であるが、例えば、入力画像データＳ１の解像度、サイズに対応して、予め設定されている。小領域に分割する場合の分割数、分割される各小領域のサイズ等は記憶部１０２に設定データとして記憶される。設定データは小領域のサイズを入力画像データＳ１の解像度に対応付けるテーブル形式のデータであってもよいし、入力画像データＳ１の解像度に対する小領域の解像度の割合を定めるデータであってもよい。
【００５１】
図５は、フレームを小領域に分割した状態の例を示す説明図である。（Ａ）はフレーム２０１を均等に分割した例を示し、（Ｂ）及び（Ｃ）は不均等に分割した例を示す。
図５（Ａ）の例では、入力画像データＳ１のフレーム２０１を、縦方向に３行、横方向に３列で構成される９個の小領域２０２に分割している。この例では、フレーム２０１の全体が均等に小領域に分割される。このため、後述する対象フレームと比較フレームにおける画像特徴量の比較においてもフレーム２０１の周縁部と中央部とが均等に扱われる。
【００５２】
これに対し、図５（Ｂ）の例では、フレーム２０１を縦方向に３行、横方向に３列の小領域に分割しているが、中央に位置する小領域２０７が最も大きく、周縁部に位置する小領域２０４、２０５は小領域２０７より小さい。この例では、フレーム２０１の中央部が粗く分割され、周縁部がより細かく分割されるため、周縁部の小さな特徴が、小領域の画像特徴量に反映されやすい。すなわち、対象フレームと比較フレームで小領域の画像特徴量の代表値を比較したときに、周縁部における変化が、画像特徴量の代表値の差として現れやすい。このため、比較的小さな画像の変化が、画像特徴量の変化として反映され、後述する重み付けにおいて、大きな重みが付与されやすい。これに対し、中央部に位置する小領域２０７では小さな画像の変化があっても、画像特徴量の代表値に影響しにくく、重み付けにおいて付与される重みが小さくなる。従って、図５（Ｂ）の例では、フレーム２０１の周縁部における画像の変化を重視して重み付けを行うことができる。
【００５３】
また、図５（Ｃ）の例では、中心を合わせて配置された複数の矩形によりフレーム２０１を切り分けて、小領域２１０、２１１、２１２、２１３に分割している。この例では、中央に位置する小領域２１０が小さく、面積比において、周縁部ほど大きい小領域２１１、２１２、２１３に分割される。つまり、中央部が細かく、周縁部が粗く分割されている。この例では、中央部における変化が、画像特徴量の代表値の差として現れやすい。このため、中央部における画像の変化があった場合に、大きな重みが付与されやすい。これに対し、周縁部に位置する小領域ほど、画像の変化があっても画像特徴量の代表値に影響しにくく、重み付けにおいて付与される重みが小さくなる。従って、図５（Ｃ）の例では、フレーム２０１の中央部における画像の変化を重視して重み付けを行うことができる。
【００５４】
図５（Ａ）〜（Ｃ）に例示したように、対象フレーム及び比較フレームを分割する方法は任意であり、小領域の面積や形状が同一であっても異なっていてもよいが、対象フレームの分割態様と比較フレームの分割態様とが一致していることが望ましい。
以下では、対象フレーム及び比較フレームを同型状、同サイズの小領域に、均等に分割する場合を例に挙げて説明する。ここで、１つの小領域が縦（垂直方向）ｎピクセル、横（水平方向）ｍピクセルで構成され、対象フレーム及び比較フレームが、それぞれ、縦ｘ個、横ｙ個の小領域に分割されるものとする。
対象フレームを分割して生成される小領域は、本発明の第１の領域、及び、第２の領域に相当する。また、比較フレームを分割して生成される小領域は、本発明の第３の領域、及び、第４の領域に相当する。対象フレームにおける第１の領域の位置と、比較フレームにおける第３の領域は、同じ位置であることは望ましい。また、第１の領域と第３の領域のサイズと形状も同じであることが望ましい。第２の領域と第４の領域についても同様である。
【００５５】
情報取得部１２１は、対象フレームの各小領域の画像特徴量の代表値を算出し、さらに、比較フレームの各小領域の画像特徴量の代表値を算出する（ステップＳＴ１３）。
ここで算出される画像特徴量は、最大輝度値、最小輝度値、ＡＰＬ、輝度ヒストグラム等である。
各画素の輝度情報は、例えば下記式（１）、（２）により求めることができる。
Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１４４Ｂ    …（１）
Ｖ＝ｍａｘ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）    …（２）
【００５６】
情報取得部１２１は、縦ｘ番目、横ｙ番目の小領域（ｘ，ｙ）の代表値Ｐx,y（ｔ）を、例えば下記式（３）で求める。
2015158557.tif 000003
Ｐx,y（ｔ）は時刻ｔのフレームにおける小領域（ｘ，ｙ）の代表値であり、ｐi,j（ｔ）は上記小領域内（時刻ｔのフレームの小領域（ｘ，ｙ））の画素（ｉ，ｊ）の輝度値を示す。
【００５７】
上記の処理により、情報取得部１２１は、対象フレームを分割した小領域のそれぞれについて、画像特徴量の代表値を算出し、比較フレームを分割した小領域のそれぞれについても、画像特徴量の代表値を算出する。
続いて、比較部１２２は、対象フレーム（ｔ）と比較フレーム（ｔ−１）の小領域どうしを比較する（ステップＳＴ１４）。比較部１２２は、対象フレーム（ｔ）における小領域と、比較フレーム（ｔ−１）において同じ位置にある小領域とを比較する。つまり、フレームの同じ部分が比較される。比較の結果は、例えば下記式（４）で得られる。
2015158557.tif 000004
Ｄx,y（ｔ）は、時刻ｔの対象フレームの小領域（ｘ，ｙ）について得られる比較結果であり、対象フレーム（ｔ）と比較フレーム（ｔ−１）の小領域（ｘ，ｙ）の代表値の差を示す。
比較部１２２は、フレームを分割した（ｘ×ｙ）個の小領域の全てについて、上記式（４）で比較結果Ｄx,y（ｔ）を求める。
【００５８】
次に、特徴量設定部１２３は、比較部１２２が求めた代表値の差、すなわち比較結果Ｄx,y（ｔ）が予め設定された所定の値以下となる小領域を検出する（ステップＳＴ１５）。この所定の値は、予め設定されて記憶部１０２に記憶されている。比較結果Ｄx,y（ｔ）は、前後の関係にある対象フレームと比較フレームとの差である。つまり、比較結果Ｄx,y（ｔ）が小さいほど、その小領域（ｘ，ｙ）では、対象フレームと比較フレームとの差が小さく、画像の変化が小さいことを示している。上述したようにアスペクト比の調整により付加される黒帯を含む領域では、変化が小さくなるし、黒帯だけで構成される小領域では変化はない。従って、小さな比較結果Ｄx,y（ｔ）となった小領域が多いことは、画像全体で変化が小さいことになる。これに対し、比較結果Ｄx,y（ｔ）が小さい小領域が少なければ、対象フレームと比較フレームの差が大きく、画像の変化が大きい。プロジェクター１は、画像の変化が大きい場合に、後述する重み付けの処理を行い、重みのデータを作成および更新し、画像の変化が小さい場合は重み付けを新たに行わず、それ以前の重み付けで作成されたデータを使用する。これにより、処理負荷の軽減と処理の効率化を図ることができる。
【００５９】
特徴量設定部１２３は、ステップＳＴ１５で検出された小領域の数が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１６）。閾値より少ない場合（ステップＳＴ１６；Ｎｏ）、特徴量設定部１２３は、（ｘ×ｙ）個の各々の小領域に対して重み付けを行い、過去に作成された重み付けのデータを更新する（ステップＳＴ１７）。
ここで、特徴量設定部１２３は、変化の大きい小領域、すなわち比較結果Ｄx,y（ｔ）が大きい小領域の重みが大きく、比較結果Ｄx,y（ｔ）が小さい小領域の重みが小さくなるように重み付けをする。例えば、下記式（５）、（６）により重み付けを行う。
ここで、Ｗx,y（ｔ）は対象フレーム（ｔ）の小領域（ｘ，ｙ）の重み係数を示す。また、α、βは重みの差を付けるための修正量であり、その値は予め定められている。極端な重み付けがなされないように、Ｗｘ，ｙ（ｔ）の値には上限および下限が定められている。例えば、上限値Ｗmax＝１００、下限値Ｗmin＝０とすることができる。
下記式（５）は、比較結果Ｄx,y（ｔ）＝０の小領域の重み係数を求める式であり、下記式（６）は比較結果Ｄx,y（ｔ）が０でない小領域の重み係数を求める式である。下記式で求められる最大値の重みは、最小値の重みの逆となる。
2015158557.tif 000005
【００６０】
特徴量設定部１２３は、各小領域の重み係数に従って、対象フレームの画像特徴量を算出する処理を開始する。
まず、各小領域の代表値に、重み係数を乗じて、判定値を求める（ステップＳＴ１８）。続いて、特徴量設定部１２３は、判定値に基づいて、対象フレームの小領域の中から１つの小領域を選択する（ステップＳＴ２０）。そして、選択した小領域の代表値を、対象フレーム全体の画像特徴量の代表値とする（ステップＳＴ２１）。
【００６１】
ステップＳＴ１８で算出される判定値は、重みを反映した各小領域の代表値である。つまり、最大輝度値の判定値、最小輝度値の判定値、ＡＰＬの判定値、輝度ヒストグラムの判定値が、それぞれ求められる。特徴量設定部１２３は、画像特徴量の種類毎に、判定値に基づき１つの小領域を選択する。特徴量設定部１２３は、例えば対象フレームの最大輝度値を求める場合には、判定値が最も大きい小領域を選択する。また、例えば対象フレームの最小輝度値を求める場合には、判定値が最も小さい小領域を選択する。
【００６２】
さらに、ＡＰＬを求める場合には、例えば、下記式（７）を用いることができる。
2015158557.tif 000006
また、輝度ヒストグラムの場合は、頻度を加算する際に、Ｗx,y（ｔ）／Ｗmaxを該当する階級に加算する。
また、最大輝度値、最小輝度値、ＡＰＬ、輝度ヒストグラムの他の代表値についても同様に処理できる。
【００６３】
このように、ステップＳＴ２１では、特徴量設定部１２３が小領域の代表値を、そのまま対象フレームの代表値とする。これにより、特徴量取得部１１２は、容易に、対象フレームの画像特徴量の代表値を得ることができる。
また、ステップＳＴ１６において、Ｄx,y（ｔ）が所定値より小さい小領域の数が、閾値以上となった場合は（ステップＳＴ１６；Ｙｅｓ）、特徴量設定部１２３は重み付け及び重み係数の更新をしないで、ステップＳＴ１８に移行する。
【００６４】
特徴量取得部１１２が求めた画像特徴量Ｓ４は、輝度伸長率取得部１１３及び開口率設定部１１４に出力される。輝度伸長率取得部１１３は、画像特徴量Ｓ４に基づいて輝度伸長率を取得し、取得した輝度伸長率Ｓ５を輝度伸長処理部１３４に出力する（ステップＳＴ２２）。輝度伸長率取得部１１３は、例えばＬＵＴ１０７において画像特徴量Ｓ４に対応する輝度伸長率を取得する。
【００６５】
図６は、ＬＵＴ１０７の一例を示す図である。
図６のＬＵＴ１０７は、ＡＰＬと輝度ピーク値とに対応付けて輝度伸長率が設定されたテーブルである。ＬＵＴ１０７ではＡＰＬと輝度ピーク値とによって、図中に○で示すプロットが特定され、各プロットには輝度伸長率が設定されている。輝度伸長率取得部１１３は、画像特徴量Ｓ４として入力されるＡＰＬと輝度ピークとに対応するプロットを特定し、特定したプロットに設定されている輝度伸長率を取得する。また、画像特徴量Ｓ４として入力されるＡＰＬと輝度ピークとに対応するプロットがない場合、近いプロットに設定されている輝度伸長率を取得してもよい。或いは、複数の３点または４点のプロットに設定されている輝度伸長率をもとに補間演算を行って、輝度伸長率を求めてもよい。
【００６６】
記憶部１０２には、複数のＬＵＴ１０７を記憶してもよい。この場合、各々のＬＵＴ１０７は、プロットに対応付けて設定された輝度伸長率が異なる値になっている。輝度伸長率取得部１１３は、記憶部１０２に記憶された複数のＬＵＴ１０７を、切り替えて参照する。
また、輝度伸長率取得部１１３は、画像特徴量Ｓ４に基づいて予め設定された演算式やパラメーターを用いて、輝度伸長率を算出してもよい。
【００６７】
輝度伸長処理部１３４は、輝度伸長率取得部１１３から入力される輝度伸長率Ｓ５に従って、画像データＳ２の輝度を伸長する処理を行う（ステップＳＴ２３）。この処理は、画像の輝度の範囲を広範囲に伸長して、コントラスト性を高める処理であり、輝度伸長率Ｓ５は輝度伸長処理に用いるパラメーターである。例えば、輝度伸長率＝ｋｇとすると、下記式（１）の輝度伸長処理が行われる。なお、下記式（８）で処理前の画像の画素値を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と表し、処理後の画像の画素値を（Ｒ´，Ｇ´，Ｂ´）と表す。
Ｒ´＝ｋgＲ
Ｇ´＝ｋgＧ  …（８）
Ｂ´＝ｋgＢ
光変調装置駆動部１３３は、輝度伸長処理部１３４により輝度を伸長した画像信号に基づいて反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを駆動する。
【００６８】
また、開口率設定部１１４は、画像特徴量Ｓ４をもとに開口率Ｓ７を計算し、設定する（ステップＳＴ２４）。開口率Ｓ７は、調光処理部１１５及び調光部７が、光源部３から反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに照射する光量を調光する動作を指定するパラメーターである。開口率設定部１１４は、予め設定された演算方法により画像特徴量Ｓ４に基づく演算を行い、開口率Ｓ７を算出する。この演算は、例えば、輝度伸長率取得部１１３が輝度伸長率を求める場合と同様にＬＵＴを用いる方法で行われる。
【００６９】
調光処理部１１５は、開口率設定部１１４が設定した開口率Ｓ７に従って、調光部７を制御する制御信号Ｓ８を出力して、調光部７により調光を実行する。
なお、調光部７の構成は、液晶パネルや遮光板に限らず、光源駆動部１３０が調光部７を構成してもよい。この場合、調光処理部１１５は、光源駆動部１３０に対してＰＷＭ制御のパラメーターを制御信号Ｓ８として出力する。光源駆動部１３０は、調光処理部１１５から入力されるパラメーターに基づき、光源部３を発光させる。
【００７０】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るプロジェクター１は、スクリーンＳＣに画像を投射する投射部２と、情報取得部１２１、比較部１２２、特徴量設定部１２３を有する特徴量取得部１１２とを備える。情報取得部１２１は、投射部２が投射する投射画像から、対象フレームを抽出し、対象フレームとは異なるタイミングで投射画像から比較用の比較フレームを抽出する。そして、抽出した対象フレームから第１及び第３の小領域を切り出し、比較フレームから第３及び第４の小領域を切り出し、第１から第４の各小領域の画像特徴量を求める。比較部１２２は、第１の小領域と第３の小領域、および、第２の小領域と第４の小領域について、画像特徴量を比較する。特徴量設定部１２３は、比較部１２２の比較結果に基づいて第１及び第２の小領域に重み付けを行い、重み付けの結果をもとに対象フレーム全体の画像特徴量を求める。
これにより、フレームメモリー１３２の投射画像から対象フレームと比較フレームとを抽出し、複数の領域について重み付けを行い、重み付けの結果をもとに画像の特徴量を求める。これにより、対象フレームの中で代表的な領域の特徴を強く反映させて、対象フレームの画像特徴量を求めることができ、対象フレームに画像以外の情報が付加されていても、重み付けによりこれらの情報の影響を抑制できる。従って、画像に付加された情報の影響を抑え、画像の内容を強く反映した画像特徴量を得ることができる。
【００７１】
また、対象フレームにおける第１の領域の位置、及び比較フレームにおける第３の領域の位置は同じであり、対象フレームにおける第２の領域の位置、及び比較フレームにおける第４の領域の位置は同じである。このため、対象フレームと比較フレームとの差の大きさにより、適切に重み付けを行うことができる。例えば、対象フレームの領域に対し、比較フレームとの差が大きい順、或いは小さい順に、重み付けを行うことができる。このため、変化が大きい領域の画像特徴量と変化が小さい領域の画像特徴量とを適切に反映して、対象フレーム全体の画像特徴量を求めることができる。
【００７２】
また、特徴量設定部１２３は、対象フレームから切り出した領域である第１及び第２の領域の重みに基づいていずれか１つの領域を選択し、選択した領域の画像特徴量を対象フレーム全体の画像特徴量として取得する。このため、対象フレームにおいて領域の重み付けを行った後、複雑な演算処理を経ることなく対象フレームの画像特徴量を得ることができる。
また、特徴量設定部１２３は、比較部１２２の比較結果に基づき、予め設定された数より多い小領域で画像特徴量の差が所定以下となった場合に、対象フレームの領域に対する重み付けを行ない。この場合、特徴量設定部１２３は、既に特徴量設定部１２３が実行した重み付けの結果を用いる。このため、対象フレームと比較フレームの差が小さい場合には、重み付けを行わずに、それ以前に実行した重み付けの結果を用いるので、処理の効率化を図ることができる。
【００７３】
また、情報取得部１２１は、対象フレーム及び比較フレームのそれぞれを分割し、分割により生じた部分を領域とするので、対象フレームと比較フレームの全体について適切に重み付けを行うことができる。
また、情報取得部１２１は、単位時間あたり複数のフレームで構成される投射画像のフレームを対象フレームとして取得し、対象フレームとされたフレームとは異なるフレームを比較フレームとして取得する。このため、表示画像を構成するフレームを対象フレームおよび比較フレームとして取得するので、例えば、動画像のフレームの経時的な変化に対応して、重み付けを行い、適切な画像特徴量を得ることができる。
【００７４】
また、投射画像のフレームを記憶するフレームメモリー１３２を備え、情報取得部１２１は、フレームメモリー１３２から対象フレームおよび比較フレームを取得する。このため、画像補正や色調の調整等の処理がなされた後の画像を、対象フレーム及び比較フレームとして利用できる。
また、プロジェクター１は、投射画像に対して画像処理を行ってフレームメモリー１３２に出力する画像処理部１３１を備える。情報取得部１２１は、画像処理部１３１によって処理されてフレームメモリー１３２に記憶されたフレームを対象フレームおよび比較フレームとして取得する。このため、画像処理を行い、処理後のフレームを対象フレーム及び比較フレームとして利用し、適切に画像特徴量を得ることができる。
また、プロジェクター１は、特徴量設定部１２３により求められた対象フレーム全体の画像特徴量に基づいて調光係数を求める開口率設定部１１４と、開口率設定部１１４により設定された調光係数に従って調光を行う調光部７と、を備える。このため、画像に付加された情報の影響を抑えた画像特徴量を得て、この画像特徴量に対応して適切な調光を行うことができ、投射品質の向上を図ることができる。
【００７５】
また、プロジェクター１は、特徴量設定部１２３により求められた対象フレーム全体の画像特徴量に基づいて輝度伸長率を取得する輝度伸長率取得部１１３と、設定された輝度伸長率に従って輝度伸長処理を行う輝度伸長処理部１３４と、を備える。このため、画像に付加された情報の影響を抑えた画像特徴量を得て、この画像特徴量に対応して適切な輝度伸長処理を行うことができ、投射品質の向上を図ることができる。
【００７６】
なお、上記の各実施形態は本発明を適用した具体的態様の例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。上記実施形態では、特徴量設定部１２３は、小領域の重みから求めた判定値に従って１つの小領域を選択し、選択した小領域の代表値を、対象フレームの画像特徴量としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、各小領域の代表値に重みを乗じた値の和を、対象フレームの画像特徴量としてもよい。この場合、上記実施形態で例示した重み係数（最大１００〜最小１００）よりも小さい重み係数（例えば、最大１．０〜最小０）とすればよい。また、輝度伸長処理部１３４は、対象フレームの画像データの輝度伸長を行う場合に限らず、対象フレームの画像データを表示するための画像信号の輝度を伸長する処理を行ってもよい。
【００７７】
また、上記各実施形態では、図６に例示したＬＵＴ１０７を用いて、輝度伸長率取得部１１３が輝度伸長率を取得する例を説明したが、使用されるＬＵＴは、図６の例に限定されない。すなわち、図６にはＡＰＬとピーク値に対応するプロットを有する２Ｄ−ＬＵＴを例示したが、ＡＰＬ、ピーク値、輝度ヒストグラム、或いは他の特徴量に対応して、輝度伸長率または開口率が設定されたＬＵＴを用いることができる。
さらに、プロジェクター１は、入力画像データの全てのフレームについて、特徴量取得部１１２により特徴量を算出し、輝度伸長率や開口率を求める構成に限定されない。例えば、特徴量取得部１１２、輝度伸長率取得部１１３及び開口率設定部１１４は、制御部１１０や画像処理部１３１が生成する中間フレームを、処理対象外としてもよい。また、複数のフレームに対して特徴量取得部１１２が求める特徴量の平均値を求め、この平均値に基づき、輝度伸長率や開口率を求めてもよく、その他の具体的な処理方法も任意に変更できる。
【００７８】
また、プロジェクター１の投射部２の構成は、図１及び上記実施形態で説明した構成に限定されない。反射型液晶パネル４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを備えた液晶プロジェクターに限らず、透過型の液晶パネルや、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いたプロジェクターに本発明を適用できる。また、図１、２に示したプロジェクター１の各機能部は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能的構成を含み、その具体的な実装形態は特に制限されない。その他、プロジェクター１の各部の具体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１…プロジェクター（画像表示装置）、２…投射部（表示部）、３…光源部、４…光変調装置、４Ｂ、４Ｇ、４Ｒ…反射型液晶パネル（液晶パネル）、６…投射光学系、７…調光部、１１０…制御部、１１２…特徴量取得部、１１３…輝度伸長率取得部、１１４…開口率設定部（調光係数設定部）、１１５…調光処理部、１２１…情報取得部、１２２…比較部、１２３…特徴量設定部、１３１…画像処理部、１３３…光変調装置駆動部、１３４…輝度伸長処理部、ＳＣ…スクリーン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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