(57)【要約】【課題】ローカルディミングを行う画像表示装置においてハローの抑制と黒浮きの低減とを両立させる。【解決手段】独立に輝度を制御可能な複数のブロックを有する発光手段と、入力画像の特徴量に応じて前記各ブロックの輝度を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記各ブロックの輝度を補正する補正手段と、前記算出手段により算出される輝度が第１の閾値より小さい暗ブロックが連続する領域であって面積が第２の閾値以下の領域である小面積暗部領域を検出する検出手段と、を備え、前記補正手段は、前記各ブロックが前記小面積暗部領域に属するブロックであるか否かに応じて前記補正を制御する発光装置。【選択図】図４
2015176137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立に輝度を制御可能な複数のブロックを有する発光手段と、
入力画像の特徴量に応じて前記各ブロックの輝度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記各ブロックの輝度を補正する補正手段と、
前記算出手段により算出される輝度が第１の閾値より小さい暗ブロックが連続する領域であって面積が第２の閾値以下の領域である小面積暗部領域を検出する検出手段と、
を備え、
前記補正手段は、前記各ブロックが前記小面積暗部領域に属するブロックであるか否かに応じて前記補正を制御する発光装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記小面積暗部領域に属するブロックに対しては、前記補正を行わない請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記小面積暗部領域に属するブロックに対しては、前記小面積暗部領域に属しないブロックよりも弱い強度で前記補正を行う請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記補正手段は、ブロック間の輝度の変化が平滑化されるように、隣接するブロックのうち前記算出手段により算出された輝度が低い方のブロックの輝度を増加させることにより前記補正を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記小面積暗部領域に属するブロックに対して、前記小面積暗部領域に属しないブロックよりも、前記補正による輝度の増加量を小さくする請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記算出手段により算出された輝度が下限値より小さいブロックの輝度を増加させることにより前記補正を行う請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記算出手段により算出された輝度が下限値より小さいブロックの輝度を当該下限値と等しい値まで増加させることにより前記補正を行う請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記補正手段は、前記小面積暗部領域に属するブロックについては、前記小面積暗部領域に属しないブロックよりも、前記下限値を小さくする請求項６又は７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記補正手段は、入力画像が静止画像である場合に、前記各ブロックが前記小面積暗部領域に属するブロックであるか否かに応じた前記補正の制御を行う請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、入力画像が動画像である場合、動画像の中の静止領域に対応するブロックであって、かつ、前記小面積暗部領域に属するブロックに対して、前記各ブロックが前記小面積暗部領域に属するブロックであるか否かに応じた前記補正の制御を行う請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
独立に輝度を制御可能な複数のブロックを有する発光手段を備える発光装置の制御方法であって、
入力画像の特徴量に応じて前記各ブロックの輝度を算出する算出工程と、
前記算出工程により算出された前記各ブロックの輝度を補正する補正工程と、
前記算出工程により算出される輝度が第１の閾値より小さい暗ブロックが連続する領域であって面積が第２の閾値以下の領域である小面積暗部領域を検出する検出工程と、
を有し、
前記補正工程では、前記各ブロックが前記小面積暗部領域に属するブロックであるか否かに応じて前記補正を制御する発光装置の制御方法。
【請求項１２】
前記補正工程では、前記小面積暗部領域に属するブロックに対しては、前記補正を行わない請求項１１に記載の発光装置の制御方法。
【請求項１３】
前記補正工程では、前記小面積暗部領域に属するブロックに対しては、前記小面積暗部領域に属しないブロックよりも弱い強度で前記補正を行う請求項１１に記載の発光装置の制御方法。
【請求項１４】
前記補正工程では、ブロック間の輝度の変化が平滑化されるように、隣接するブロックのうち前記算出工程により算出された輝度が低い方のブロックの輝度を増加させることにより前記補正を行う請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の発光装置の制御方法。
【請求項１５】
前記補正工程では、前記小面積暗部領域に属するブロックに対して、前記小面積暗部領域に属しないブロックよりも、前記補正による輝度の増加量を小さくする請求項１４に記載の発光装置の制御方法。
【請求項１６】
前記補正工程では、前記算出工程により算出された輝度が下限値より小さいブロックの輝度を増加させることにより前記補正を行う請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の発光装置の制御方法。
【請求項１７】
前記補正工程では、前記算出工程により算出された輝度が下限値より小さいブロックの輝度を当該下限値と等しい値まで増加させることにより前記補正を行う請求項１６に記載の発光装置の制御方法。
【請求項１８】
前記補正工程では、前記小面積暗部領域に属するブロックについては、前記小面積暗部領域に属しないブロックよりも、前記下限値を小さくする請求項１６又は１７に記載の発光装置の制御方法。
【請求項１９】
前記補正工程では、入力画像が静止画像である場合に、前記各ブロックが前記小面積暗部領域に属するブロックであるか否かに応じた前記補正の制御を行う請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の発光装置の制御方法。
【請求項２０】
前記補正工程では、入力画像が動画像である場合、動画像の中の静止領域に対応するブロックであって、かつ、前記小面積暗部領域に属するブロックに対して、前記各ブロックが前記小面積暗部領域に属するブロックであるか否かに応じた前記補正の制御を行う請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の発光装置の制御方法。
【請求項２１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置をバックライトとして備え、前記バックライトからの光の透過率を調節することにより画像を表示する表示パネルを備える画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、発光装置、及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
独立に輝度を制御可能な複数のブロックを有するバックライトを備え、入力画像の特徴量に応じて、局所的にバックライトの輝度を制御する技術を用いた液晶表示装置が知られている（例えば特許文献１）。この技術によれば、画像の暗部領域に対応するブロックではバックライトの輝度を低減して黒浮きを抑制する。画像の明部領域に対応するブロックではバックライトの輝度を高くする。また、バックライトの輝度に応じて画像を補正することで、適切な明るさで画像が表示されるようにする。この技術によれば、暗部領域の再現性が改善するとともに、コントラストが向上する。この技術はローカルディミングと呼ばれる。
【０００３】
ローカルディミングを行う画像表示装置では、明部領域と暗部領域とが隣接する画像を表示する場合に、明部領域に対応するブロックと暗部領域に対応するブロックとが隣接することになる。隣接するブロックの輝度の差が大きいと、隣接領域間での黒レベルの差が視認され妨害となる（ハローと称する）。これに対し、明部領域と暗部領域とが隣接する場合、明部領域から暗部領域にかけてバックライト輝度を空間方向で徐々に暗くすることにより、バックライト輝度を平滑化し、ハローを低減する技術が提案されている（例えば特許文献２）。バックライト輝度を平滑化するために、明部領域のバックライト輝度を下げて暗部領域のバックライト輝度との差を小さくすると、明部領域で輝度不足を生じてしまう。そこで、暗部領域のバックライト輝度を上げて明部領域のバックライト輝度との差を小さくすることでバックライト輝度の平滑化を行うことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９９２５０号公報
【特許文献２】特開２００８−５１９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バックライト輝度の平滑化を行うと、明部領域の周囲では暗部領域のバックライト輝度を十分に下げられなくなる。そのため、画像の大部分が明部領域で、暗部領域の面積が小さい場合には、暗部領域の黒浮きを十分に低減することができず、ローカルディミングによるコントラスト改善効果を得にくくなる。
【０００６】
ところで、面積の小さい暗部領域では、ハローが目立たない（視認されにくい）傾向がある。面積の小さい暗部領域を含む画像（明部領域の面積が大きい画像）を見る場合、ヒトの視覚は面積の大きい明部領域の明るさに順応して、視覚のダイナミックレンジが変化する。これにより、暗部階調に対する視覚的感度が低下するため、暗部領域に生じるハローは知覚されにくくなる。このように、暗部面積が小さい画像の場合は、ハロー低減のためにバックライト輝度の平滑化を行わなくても、そもそもハローが目立たないので、画質への影響は少ない。しかしながら、従来のバックライト輝度の平滑化処理では、画像の暗部面積によらずバックライト輝度の平滑化処理を行っていた。そのため、不要なバックライト輝度の平滑化処理が行われることによりローカルディミングによる黒浮き低減効果が十分に得られなくなるという課題があった。
【０００７】
本発明は、ローカルディミングを行う画像表示装置においてハローの抑制と黒浮きの低減とを両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、独立に輝度を制御可能な複数のブロックを有する発光手段と、
入力画像の特徴量に応じて前記各ブロックの輝度を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記各ブロックの輝度を補正する補正手段と、
前記算出手段により算出される輝度が第１の閾値より小さい暗ブロックが連続する領域であって面積が第２の閾値以下の領域である小面積暗部領域を検出する検出手段と、
を備え、
前記補正手段は、前記各ブロックが前記小面積暗部領域に属するブロックであるか否かに応じて前記補正を制御する発光装置である。
【０００９】
本発明は、独立に輝度を制御可能な複数のブロックを有する発光手段を備える発光装置の制御方法であって、
入力画像の特徴量に応じて前記各ブロックの輝度を算出する算出工程と、
前記算出工程により算出された前記各ブロックの輝度を補正する補正工程と、
前記算出工程により算出される輝度が第１の閾値より小さい暗ブロックが連続する領域であって面積が第２の閾値以下の領域である小面積暗部領域を検出する検出工程と、
を有し、
前記補正工程では、前記各ブロックが前記小面積暗部領域に属するブロックであるか否かに応じて前記補正を制御する発光装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ローカルディミングを行う画像表示装置においてハローの抑制と黒浮きの低減とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図
【図２】小面積暗部の検出方法の一例を説明する図
【図３】実施例１に係る画像表示装置の処理フローの一例を示すフローチャート
【図４】実施例１に係る画像表示装置の表示画像の一例を示す図
【図５】特徴量とバックライト輝度との関係の一例を示す図
【図６】実施例２に係る画像表示装置の機能構成の一例を示すブロック図
【図７】実施例２に係る画像表示装置の表示画像の一例を示す図
【図８】従来の画像表示装置の表示画像の一例を示す図
【図９】小面積暗部の検出方法の一例を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１に係る発光装置としてのバックライトを備えた画像表示装置及びその制御方法について説明する。
実施例１に係る画像表示装置は、独立に輝度を制御可能な複数のブロックからなるバックライトを備え、入力画像に基づいて、明るい画像領域では暗い画像領域よりもバックライト輝度が高くなるように、ブロック毎にバックライト輝度を制御する。実施例１に係る画像表示装置は、ブロック毎のバックライト輝度を空間的に平滑化することにより、隣接するブロック間のバックライト輝度の差を低減する平滑化処理を行う。平滑化処理により、隣接するブロック間のバックライト輝度の差が大きくなることが抑制され、隣接するブロック間の黒レベルの差（ハロー）が視認されにくくなる効果が得られる。
【００１３】
図１は、実施例１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
図１において、特徴量算出部１０１は、入力画像を複数のブロックに分割し、該ブロック毎に入力画像の特徴量を算出し、出力する。実施例１では特徴量は、最大画素値とする。なお、特徴量算出部１０１が検出する特徴量はこれに限らず、例えば、平均画素値等の画像の明るさを表す値であればよい。
バックライト輝度算出部１０２は、入力画像の特徴量に応じてブロック毎にバックライト輝度を算出する。
【００１４】
小面積暗部検出部１０３は、入力画像の特徴量に基づいて暗い画像のブロックを暗ブロックとして検出する。そして、暗ブロック毎に、その暗ブロックと空間的に連なる暗ブロックの総数を算出し、該連なる暗ブロックの総数が少ない暗ブロックを小面積暗部として検出する。
【００１５】
実施例１では、図２に示す方法で小面積暗部を検出する。図２の（１）、（２）に示すように、小面積暗部検出部１０３は、特徴量算出部１０１からブロック毎の最大画素値を取得し、最大画素値が第１の閾値より小さいブロックを暗ブロックとして検出する（図２の（２））。次に、小面積暗部検出部１０３は、暗ブロックとして検出されたブロックの左側に隣接するブロックが暗ブロックであるか否かを判定する。当該隣接するブロックが暗ブロックである場合、小面積暗部検出部１０３は、カウンタを１カウントアップする。小面積暗部検出部１０３は、さらにその左側に隣接するブロックが暗ブロックであるか否かを判定し、当該隣接するブロックが暗ブロックである場合、カウンタを１カウントアップする。これを画面端のブロックまで繰り返す。
【００１６】
小面積暗部検出部１０３は、暗ブロックとして検出されたブロックの右側に隣接する暗ブロックを同様にカウントする。これを暗ブロック毎に行うことで、暗ブロック毎に、水平方向に連続する暗ブロックの数（連結数）が得られる（図２の（３））。小面積暗部検出部１０３は、水平方向の連結数が第２の閾値以下であるブロックを水平小面積暗部として検出する（図２の（４））。
【００１７】
小面積暗部検出部１０３は、同様の処理を垂直方向に隣接するブロックについても実施することで、垂直小面積暗部を検出する（図２の（５）、（６））。最終的に、小面積暗部検出部１０３は、水平小面積暗部又は垂直小面積暗部として検出された領域を小面積暗部領域として検出する（図２の（７））。なお、実施例１では説明のために、単純に隣接する暗ブロックの数をカウントする処理を繰り返すものとしたが、小面積暗部の検出方法はこれに限らない。例えば、水平方向に隣接するブロック同士では、水平方向の暗ブロックの連結数は同じ値になるので、連続する隣接ブロックのうちいずれかのブロックについてのみ暗ブロックの探索処理（連結数の算出）を行うようにして、探索処理の回数を減らしても良い。
【００１８】
制御部１０４は、バックライト輝度算出部１０２にて算出したブロック毎のバックライト輝度を補正するための補正量を算出し、補正部１０５に出力する。制御部１０４は、各ブロックが、小面積暗部検出部１０３により検出された小面積暗部領域に属するブロックであるか否かに応じて、補正部１０５による輝度の補正を制御する。実施例１では、補正部１０５による輝度の補正は、後述する平滑化処理である。
【００１９】
制御部１０４は、小面積暗部領域に属するブロックについては、それ以外のブロックよりも、弱い強度で平滑化処理を行うか、又は、小面積暗部領域に属するブロックについては平滑化処理を行わないよう、補正部１０５を制御する。つまり、制御部１０４は、小面積暗部領域に属するブロックについては、隣接するブロックとの間のバックライト輝度の差が大きくなることを許容するように、補正部１０５による補正を制御する。ここでは、
制御部１０４は、小面積暗部検出部１０３により検出された小面積暗部領域に属するブロックについては、平滑化処理を行わないと決定し、補正部１０５に当該ブロックについて平滑化処理を行わないよう指示する。
【００２０】
補正部１０５は、バックライト輝度算出部１０２にて算出したブロック毎のバックライト輝度を、制御部１０４からの指示に応じて補正する。具体的には、補正部１０５は、小面積暗部領域に属するブロック以外のブロックについては、隣接するブロック間のバックライト輝度の差が第３の閾値以下になるようにバックライト輝度を補正することで、バックライト輝度を空間的に平滑化する。これを平滑化処理という。一方、補正部１０５は、制御部１０４により平滑化処理を行わないように指示された、小面積暗部領域に属するブロックについては、前記平滑化処理を行わない。これにより、小面積暗部領域に属するブロックでは、バックライト輝度を空間的に平滑化させる処理が行われないので、小面積暗部領域に属しないブロックと比べて、隣接するブロックとの間のバックライト輝度の差が大きい値になることが許容される。
【００２１】
ゲイン算出部１０６は、バックライト制御値算出部１０７が設定したバックライト制御値に基づいてバックライトを点灯させた場合のバックライトモジュール１０８上に実現される輝度分布を算出する。ゲイン算出部１０６は、バックライト輝度を入力画像に応じて変更しても表示画像のピーク輝度が変化しないように、前記算出した画面上の輝度分布に応じて、入力画像の画素値を補正する補正値（ゲイン）を算出する。
【００２２】
バックライト制御値算出部１０７は、取得したブロック毎のバックライト輝度でバックライトを発光させるための制御値を算出し、バックライトモジュール１０８に出力する。実施例１では、バックライト輝度の制御はパルス幅変調により行うので、バックライト制御値算出部１０７は、パルス幅の値（デューティ比）を制御値として出力する。
バックライトモジュール１０８は、独立に輝度を制御可能な複数のブロックを有し、各ブロックは一又は複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を有する。各光源は、属するブロックの制御値に従って点灯する。
【００２３】
ゲイン乗算部１０９は、ゲイン算出部１０６から入力されるゲインを入力画像の画素毎に乗じ、ゲインを乗じた画素値をＬＣＤパネル１１０に出力する。ＬＣＤパネル１１０は、バックライトモジュール１０８からの光の透過率を画像データに応じて調節することにより画像を表示する表示パネルである。ここではＬＣＤパネル（液晶パネル）を表示パネルとして備える画像表示装置に本発明を適用する例を説明するが、表示パネルはＬＣＤパネルに限られない。本発明の制御方法により制御される発光装置をバックライトとして備える画像表示装置であれば本発明を適用することができる。例えば、液晶素子の代わりにＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）シャッターを用いたＭＥＭＳシャッター
方式ディスプレイにも本発明は適用可能である。
【００２４】
ＬＣＤパネル１１０は、ゲイン乗算部１０９から入力される画素値に基づいて液晶の透過率を制御することで、画像を表示する。
【００２５】
図３に示すフローチャートを用いて、実施例１に係る画像表示装置における処理の流れを具体的に説明する。
ステップＳ０１で、特徴量算出部１０１は、現在のフレームの入力画像を複数の矩形領域のブロックで分割し、ブロック毎に最大画素値（Ｐ）を検出する。
【００２６】
ステップＳ０２で、バックライト輝度算出部１０２は、ステップＳ０１で検出したブロック毎の最大画素値Ｐに応じたバックライト輝度（Ｑ）を算出する。実施例１では、最大画素値Ｐとバックライト輝度Ｑとの予め求められた関係をルックアップテーブルとして記
憶装置（不図示）に記憶させておく。バックライト輝度算出部１０２は、当該ルックアップテーブルを参照して、ブロック毎の最大輝度値Ｐに対応するバックライト輝度Ｑを算出する。ここでは、ルックアップテーブルに規定された最大画素値Ｐとバックライト輝度Ｑとの関係では、最大画素値Ｐが第４の閾値より小さい場合、バックライト輝度Ｑは所定値Ｋとなる。最大画素値Ｐが前記第４の閾値以上の場合、バックライト輝度Ｑは最大画素値Ｐに比例する値となる。このように、ルックアップテーブルに規定された最大画素値Ｐとバックライト輝度Ｑとの関係は、区分線形関数として表される関係であるとする。なお、特徴量とバックライト輝度との関係は一例であり、このような関係に限られない。
【００２７】
ステップＳ０３で、小面積暗部検出部１０３は、最大画素値（Ｐ）が第１の閾値より小さいブロックを暗ブロックとして検出する。なお、このステップでは、最大画素値Ｐに基づき暗ブロック判定を行っているが、バックライト輝度算出部１０２により算出されたバックライト輝度に基づき、バックライト輝度がある閾値より小さいブロックを暗ブロックと判定するようにしても良い。
【００２８】
ステップＳ０４で、小面積暗部検出部１０３は、前記暗ブロックが空間的に連なる数（連結数Ｒ）を計数し、Ｒが第２の閾値以下である暗ブロックを小面積暗部に属するブロックとして検出する。Ｒの算出方法は上述した、図２に示す方法を用いる。連結数Ｒは、連続する暗ブロックからなる領域の面積を表す値である。このステップでは連続する暗ブロックからなる領域の面積を連結数Ｒにより判定する例を示したが、連続する暗ブロックからなる領域が小面積暗部領域であるか否かを判定する方法はこれに限らない。例えば各ブロックに対応する画像領域の画素値に基づき判定する方法でも良い。
【００２９】
ステップＳ０５で、制御部１０４は、複数のブロックの各々を処理対象として、対象ブロックのバックライト輝度と対象ブロックに隣接するブロックのバックライト輝度との差が第３の閾値より大きいであるか判定する。隣接するブロックとのバックライト輝度の差が第３の閾値より大きい場合、処理はステップＳ０６に進み、隣接するブロックとのバックライト輝度の差が第３の閾値以下である場合、処理はステップＳ０８に進む。
【００３０】
ステップＳ０６で、制御部１０４は、対象ブロックが小面積暗部に属するブロックであるか判定する。制御部１０４は、ステップＳ０４の小面積暗部検出部１０３から取得した検出結果に基づき、対象ブロックが小面積暗部に属するブロックであるか判定する。対象ブロックが小面積暗部に属するブロックである場合、処理はステップＳ０８に進み、対象ブロックが小面積暗部に属するブロックでない場合、処理はステップＳ０７に進む。
【００３１】
ここで、ステップＳ０５及びステップＳ０６の条件判定処理にて、判定結果がともに真である場合、制御部１０４は、対象ブロックは明部に隣接する小面積暗部に属するブロックであると判定する。この場合、制御部１０４は、当該対象ブロックについてはバックライト輝度の空間的平滑化処理を行わないと判定し、処理はステップＳ０８に進む。
【００３２】
ステップＳ０５の判定結果が真、かつ、ステップＳ０６の判定結果が偽である場合、制御部１０４は、対象ブロックは明部に隣接する大面積暗部に属するブロックであると判定する。この場合、制御部１０４は、当該対象ブロックについてはバックライト輝度の空間的平滑化処理を行うと判定し、処理はステップＳ０７に進む。ステップＳ０７で、対象ブロックについて、補正部１０５によりバックライト輝度の空間的平滑化処理が行われる。
【００３３】
ステップＳ０５の判定結果が偽である場合は、対象ブロックと隣接ブロックとの間のバックライト輝度の差が小さいため、制御部１０４は、バックライト輝度の平滑化は不要と判定する。この場合、制御部１０４は、当該対象ブロックについてはバックライト輝度の空間的平滑化処理を行わないと判定し、処理はステップＳ０８に進む。
【００３４】
ステップＳ０８で、補正部１０５は、バックライト輝度の空間的平滑化処理を行うと判定されたブロックについて、補正（平滑化処理）後のバックライト輝度を出力する。平滑化処理を行わないと判定されたブロックについては、補正部１０５は、補正せずにそのまま出力する。
【００３５】
なお、補正部１０５は、以下のように空間的平滑化処理を行う。補正部１０５は、ステップＳ０７にて、小面積暗部に属しないブロックを判定対象とし、対象ブロックが明部領域に隣接する暗部領域のブロックであり、かつ、明部領域のブロックとのバックライト輝度差が平滑化の対象となるほど大きいか判定する。バックライト輝度差が平滑化の対象となるほど大きい場合、対象ブロックに対し補正部１０５は平滑化処理を行う。具体的には、補正部１０５は、対象ブロックのバックライト輝度と対象ブロックに対し上下左右に隣接するブロックのバックライト輝度との差を求め、バックライト輝度差の最大値を算出する。ここでは、対象ブロックと隣接するブロックのうち対象ブロックとのバックライト輝度差が最大であるブロックを「輝度差最大ブロック」とする。
【００３６】
補正部１０５は、前記算出したバックライト輝度差の最大値が第３の閾値より大きく、かつ、対象ブロックのバックライト輝度が輝度差最大ブロックのバックライト輝度よりも低いか判定する。つまり、補正部１０５は、対象ブロックが暗部領域のブロックであり、かつ隣接する明部領域のブロックとのバックライト輝度差が平滑化の対象となるほど大きいか判定する。この判定において肯定判定された場合、補正部１０５は、対象ブロックに対し、対象ブロックと輝度差最大ブロックとのバックライト輝度差が第３の閾値以下となるように、対象ブロックのバックライト輝度を上げる補正を行う。
【００３７】
補正部１０５は、このようにして対象ブロックに対する空間的平滑化処理を行う。平滑化処理では、補正部１０５は、対象ブロックと輝度差最大ブロックとのバックライト輝度差と第３の閾値との差分を算出し、対象ブロックのバックライト輝度に当該差分を加算する。補正部１０５は、この平滑化処理を、ステップＳ０６で否定判定された全てのブロック（すなわち小面積暗部に属しないと判定された全てのブロック）について行う。補正部１０５は、各ブロックに対する平滑化処理を並列的に行っても良いし、順次行っても良い。
【００３８】
補正部１０５は、ステップＳ０６で否定判定された全てのブロックについての平滑化処理を１セットとして、必要に応じて複数セットの平滑化処理を実行する。具体的には、平滑化処理前の各ブロックのバックライト輝度（バックライト輝度算出部１０２により算出されたバックライト輝度）をＢＹ０（Ｘ，Ｙ）とする。Ｘは水平方向のブロックの座標であり、Ｙは垂直方向のブロックの座標である。バックライトモジュール１０８が水平方向にＭ分割、垂直方向にＮ分割され合計Ｍ×Ｎ個のブロックを有する構成では、１≦Ｘ≦Ｍ、１≦Ｙ≦Ｎである。
【００３９】
補正部１０５が上記の平滑化処理を１回行った後のバックライト輝度をＢＹ１（Ｘ，Ｙ）とする。補正部１０５は、ＢＹ０（Ｘ，Ｙ）の値を用いてＢＹ１（Ｘ，Ｙ）を計算する。このような計算をｎ回繰り返した後の最終的なバックライト輝度をＢＹｎ（Ｘ，Ｙ）とする。ｎは特定の値を設定できるように構成しても良いし、ｎを特定せずに所定の収束条件が成立するまで繰り返すように構成しても良い。収束条件は、例えば、平滑化処理の対象となるいずれのブロックについても、輝度差最大ブロックとのバックライト輝度差が第３の閾値以下となることとすることができる。あるいは、平滑化処理の対象となるブロックのうち、輝度差最大ブロックとのバックライト輝度差が第３の閾値より大きいブロックの数が第５の閾値以下となることとすることができる。
【００４０】
図８に、入力画像のブロック毎の特徴量に基づいてバックライトの輝度をブロック毎に制御する従来の画像表示装置における表示例を示す。図８（Ａ）は入力画像を示し、図８（Ｂ）は、入力画像の水平ラインＰに沿ったバックライト輝度（平滑化処理前）を示し、図８（Ｃ）は、入力画像の水平ラインＰに沿った特徴量（輝度）を示す。図８（Ｄ）は出力画像（表示画像）を表し、図８（Ｅ）は、出力画像の水平ラインＰに沿ったバックライト輝度（平滑化処理後）を示す。図８（Ｆ）は、出力画像の水平ラインＰに沿った、平滑化処理後のバックライト輝度によりバックライトの各ブロックが発光した場合の輝度分布を示す。
【００４１】
従来の平滑化処理は、暗部領域の面積によらず、明部領域から暗部領域にかけてバックライト輝度が空間的に徐々に変化するようにバックライト輝度を補正する。図８（Ｅ）の例では、隣接するブロック間のバックライト輝度差が第３の閾値Ｄ１以下になるように、暗部領域のブロックのバックライト輝度が増加補正されている。これにより、明部領域と暗部領域の間のバックライト輝度変化が平滑化され、隣接するブロック間の黒浮き量の差（ハロー）が目立たなくなる。暗部領域と明部領域の黒浮き量の差が小さくなるということは、暗部領域において明部領域と同程度か近いレベルの黒浮きが生じることを意味する。従来の平滑化処理を図８（Ａ）の入力画像に示すような暗部面積が小さい画像について行うと、図８（Ｄ）の出力画像に示すように、暗部領域のバックライト輝度を十分に下げられず、黒浮き低減効果が十分に得られない。
【００４２】
上述したように、暗部面積が小さい画像の場合は、明部領域との間にバックライト輝度の大きな差があっても、ハローが目立たない傾向がある。そこで、実施例１では、図４（Ａ）の入力画像１に示すような、暗部面積が大きくハローが目立ちやすい画像では、図４（Ｄ）に示すようにバックライト輝度を空間的に平滑化する。これにより、図４（Ｅ）に示すように、明部領域から暗部領域にかけて徐々にバックライト輝度が変化するようになるため、図４（Ｃ）に示すようにハローの発生を抑制した表示が可能になる。一方、図４（Ｆ）の入力画像２に示すような、暗部面積が小さくハローが目立ちにくい画像では、図４（Ｉ）に示すようにバックライト輝度の平滑化処理を行わない、又は、平滑化の度合いを小さくする。これにより、図４（Ｊ）に示すように、明部領域から暗部領域にかけて急峻にバックライト輝度が落ち込むので、図４（Ｈ）の出力画像２に示すように、暗部領域の黒浮きを低減できる。
【００４３】
実施例１では、暗部領域の面積が大きい画像の場合は、ハローが目立ちやすいので、バックライト輝度の空間的平滑化処理を行ってハロー低減効果を優先する。一方、暗部領域の面積が小さい画像の場合は、ハローが目立たないので、バックライト輝度の空間的平滑化処理を抑制し、黒浮き低減効果を優先する。このように暗部領域の面積に応じてバックライト輝度の平滑化の度合いを調節することで、バックライト輝度の平滑化処理に起因して生じる、黒浮き低減効果とハロー低減効果とのトレードオフを緩和できる。
【００４４】
なお、実施例１では、制御部１０４は小面積暗部に属するブロックについてはバックライト輝度の平滑化処理を行わないように制御したが、平滑化処理の制御方法は以下のようにしてもよい。すなわち、小面積暗部に属するブロックでは、その他のブロックよりも、平滑化処理の強度を弱くするようにしても良い。例えば、小面積暗部に属するブロックでは、隣接する明部領域との輝度差を低減するようにバックライト輝度に対し増加補正する度合い（増加量）を小さくする。このように、単に平滑化処理を行うか、行わないかを切り替えるだけでなく、平滑化処理の強度を調節することで、黒浮き低減効果とハロー低減効果とのバランスをさらに細かく調整することができる。
【００４５】
また、小面積暗部の検出方法は、図２で説明した方法に限らない。例えば、図９に示すように、モルフォロジ処理によって検出しても良い。モルフォロジ処理では、明部領域の
膨張と収縮処理を繰り返すことにより、小面積暗部を除去する。そして、当初の暗部領域検出結果と、該小面積暗部を除去した後の暗部領域との差分を算出することで、小面積暗部を検出できる。
【００４６】
なお、入力画像が動画像であるか静止画像であるかを判定する判定部をさらに備え、入力画像が静止画像である場合のみ、上述した小面積暗部に属するブロックに対する平滑化処理の抑制処理を行うようにしてもよい。実施例１において処理対象としている、明部領域と暗部領域が隣接しているような内容をもつ動画像では、特徴量が時間的に急峻に変動するブロックが現れることがある。そのため、実施例１のように、小面積暗部のバックライト輝度を平滑化せずに暗くすると、小面積暗部に属していたブロックが急に明部領域になった場合に、そのブロックのバックライト輝度が急に明るくなってしまう。このような急激なバックライト輝度の変化はフリッカを生じさせ、ユーザに妨害感を与える。
【００４７】
入力画像が動画像であるか静止画像であるか判定し、静止画像の場合のみ実施例１の処理を適用することで、フリッカを抑制することができる。小面積暗部に属するブロックのバックライト輝度に対し平滑化処理を抑制する制御を、入力画像が動画像の場合には行わないことでフリッカを抑制できるという効果は、後述する実施例２の場合も同様である。なお、入力画像が静止画像であるか動画像であるかの判定処理は、フレーム間画素値差分が第６の閾値以下の場合に静止画像と判定することにより行う。この判定処理はフレーム全体について行っても良いし、フレーム画像を分割する分割領域毎に行っても良い。分割領域毎に動画像か静止画像か判定する場合、シネマ映像に付される黒帯領域のような、動画像において静止している領域（静止領域、静止シーン、静止フレーム）の小面積暗部については、実施例１の処理を適用するようにしても良い。
【００４８】
（実施例２）
以下、本発明の実施例２に係る画像表示装置及びその制御方法について説明する。実施例２に係る画像表示装置は、補正部が、バックライト輝度の空間的平滑化処理を行うのではなく、ブロック毎にバックライト輝度に下限値を設定してバックライト輝度を補正する。
【００４９】
ここで、バックライト輝度の下限値は、ゲイン算出部１０６、及び、バックライト制御値算出部１０７に入力されるバックライト輝度の最小値を制限する値である。下限値について、図５を用いて具体的に説明する。図５は特徴量算出部１０１がブロック毎に検出する最大画素値と、最大画素値に応じて決定されるバックライト輝度との関係を示す関数のグラフである。図５のグラフ（１）は、原点（最大画素値、バックライト輝度）＝（０，０）を通り、バックライト輝度が最大画素値に比例する関数を示す。グラフ（２）は最大画素値がＢＤ１以下ではバックライト輝度がＫ１で一定となり、最大画素値がＢＤ１以上ではグラフ（１）と同様に最大画素値に比例する区分線形関数を示す。グラフ（３）は最大画素値がＢＤ２以下ではバックライト輝度がＫ２で一定となり、最大画素値がＢＤ２以上ではグラフ（１）と同様に最大画素値に比例する区分線形関数を示す。図５に示すように、バックライト輝度がグラフ（１）に示す関数によって決定される場合、下限値は０である。また、グラフ（２）の関数の場合の下限値はＫ１であり、グラフ（３）の関数の場合の下限値はＫ２である。
【００５０】
図６は、実施例２に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
以下、実施例１（図１）と同じ構成要素については説明を省略し、主に実施例１との差異について説明する。
バックライト輝度算出部１０２は、入力画像の特徴量に応じてブロック毎のバックライト輝度を算出する。実施例２では、入力画像の特徴量は最大画素値であり、バックライト輝度算出部１０２は図５のグラフ（１）に示す線形関数に基づき、バックライト輝度を算
出する。
制御部２０４は、小面積暗部に属するブロックについては、その他のブロックよりも下限値を小さくするように、補正部２０５に指示する。
【００５１】
補正部２０５は、下限値に基づきブロック毎にバックライト輝度の補正を行う。補正部２０５は、制御部２０４の指示に基づき、小面積暗部に属するブロックの下限値を、それ以外のブロックの下限値より小さい値に設定する。具体的には、制御部２０４は、小面積暗部に属するブロックについては、下限値を図５のＫ２とするように、補正部２０５に指示する。また、それ以外のブロックについては、下限値を図５のＫ１とするように、補正部２０５に指示する。Ｋ２はＫ１よりも小さい値である。
【００５２】
補正部２０５は、バックライト輝度算出部１０２から取得した各ブロックのバックライト輝度を、制御部２０４から指示された各ブロックの下限値に応じて補正する。具体的には、補正部２０５は、バックライト輝度算出部１０２から取得したバックライト輝度がそのブロックに設定される下限値より小さい場合、そのブロックのバックライト輝度を増加させる補正を行う。この補正は、バックライト輝度算出部１０２により算出されたバックライト輝度を増加させる補正であればよいが、実施例２では、当該下限値まで増加させる補正（補正後の値が下限値と等しくなる補正）を行う。
【００５３】
補正部２０５は、小面積暗部に属するブロックについては、特徴量に応じてバックライト輝度算出部１０２によって決定されたバックライト輝度がＫ２より小さい場合に、バックライト輝度として下限値Ｋ２を出力する。バックライト輝度算出部１０２によって決定されたバックライト輝度がＫ２以上である場合、補正部２０５はバックライト輝度算出部１０２によって決定されたバックライト輝度を補正せずにそのまま出力する。
【００５４】
一方、補正部２０５は、小面積暗部に属するブロック以外のブロックについては、バックライト輝度算出部１０２によって決定されたバックライト輝度がＫ１より小さい場合に、バックライト輝度として下限値Ｋ１を出力する。バックライト輝度算出部１０２によって決定されたバックライト輝度がＫ１以上である場合、補正部２０５はバックライト輝度算出部１０２によって決定されたバックライト輝度を補正せずにそのまま出力する。
【００５５】
このようにバックライト輝度を補正することにより、例えば最大画素値が０であるブロックが小面積暗部に属するブロックではない場合、そのブロックのバックライト輝度はＫ１となる。一方、最大画素値が０であるブロックが小面積暗部に属する場合、そのブロックのバックライト輝度はＫ１よりも小さいＫ２となる。小面積暗部に属するブロックは、他の暗ブロックと比較して、下限値がより暗くなるので、小面積暗部は大面積暗部よりもバックライト輝度が暗くなる。
【００５６】
実施例２によれば、図７に示すような効果が得られる。図７（Ａ）の入力画像１に示すような、暗部面積が大きくハローが目立ちやすい画像では、図７（Ｄ）のバックライト輝度に示すように、暗部のバックライト輝度Ｂ１が明部のバックライト輝度Ｗ１に対して輝度差が小さくなるように設定される。これにより、大面積暗部のバックライトが比較的明るめに点灯し、図７（Ｃ）の出力画像１に示すように明部との黒レベルの差が小さくなるため、ハローによる画質上の妨害感を防止できる。一方、図７（Ｆ）の入力画像２に示すような、暗部面積が小さくハローが目立ちにくい画像では、図７（Ｉ）のバックライト輝度に示すように、暗部のバックライト輝度Ｂ２が明部のバックライト輝度Ｗ１に対して輝度差が大きくなることを許容して設定される。これにより、小面積暗部のバックライトが比較的暗く点灯し、図７（Ｈ）の出力画像２に示すように暗部において大きな黒浮き低減効果が得られる。
なお、実施例２は、実施例１と組み合わせて実施しても良い。
【００５７】
＜その他の実施形態＞
本発明は、記憶媒体に記録された、コンピュータにより実行可能な命令を、読み出し実行することで上述した本発明の実施形態に記載した１以上の機能を行うシステムや装置のコンピュータによっても、実施することができる。ここで、記憶媒体は、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記憶媒体である。本発明はまた、システムや装置のコンピュータによって行われる方法であって、例えばコンピュータにより実行可能な命令を記憶媒体から読み出し実行することで上述した本発明の実施形態に記載した１以上の機能が行われる、方法によっても実施することができる。コンピュータは、１以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、その他の回路により構成される。さらに別個の複数のコンピュータや別個のコンピュータプロセッサのネットワークを含んでも良い。コンピュータにより実行可能な命令は、例えば、ネットワークや記憶媒体からコンピュータに提供されても良い。記憶媒体は、例えば、１以上の、ハードディスク、ＲＡＭ（Random-Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、分散コンピューティングシステムの記憶装置を含んでも良い。記憶媒体はまた、光学ディスク（例えばＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商
標）Disc））、フラッシュメモリ、メモリカードを含んでも良い。実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は実施例の開示に限定されないものと解されるべきである。本発明は、実施例に対する本発明の範囲内のあらゆる変形や等価な構造や機能を包含するよう最も広く解釈されるべきものである。
【符号の説明】
【００５８】
１０２：バックライト輝度算出部、１０３：小面積暗部検出部、１０４：制御部、１０５：補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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