(57)【要約】【課題】重畳前画像にグラフィック画像を重畳した重畳後画像として、グラフィック画像の視認性が向上された画像を生成することができる技術を提供する。【解決手段】本発明の画像処理装置は、表示部での表示に使用する表示用画像を生成する生成手段を有し、前記生成手段は、重畳前画像に前記重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭いグラフィック画像を重畳した重畳後画像を前記表示用画像として生成する場合に、前記グラフィック画像の領域とその周辺の領域との少なくともいずれか一方の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像を生成する。【選択図】図１
2015141333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部での表示に使用する表示用画像を生成する生成手段を有し、
前記生成手段は、重畳前画像に前記重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭いグラフィック画像を重畳した重畳後画像を前記表示用画像として生成する場合に、前記グラフィック画像の領域とその周辺の領域との少なくともいずれか一方の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像を生成する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記生成手段は、前記重畳前画像の輝度を制限することにより、前記重畳後画像の輝度を制限する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
ベース画像と、前記ベース画像のダイナミックレンジを拡大して前記重畳前画像を生成するための差分情報と、を取得する取得手段をさらに有し、
前記生成手段は、
前記差分情報を補正し、
補正後の差分情報、前記ベース画像、及び、前記グラフィック画像を用いて、前記輝度制限画像を生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記差分情報は、ダイナミックレンジを拡大する前の階調値と、ダイナミックレンジを拡大した後の階調値と、の比率を画素毎に表す輝度比率情報である
ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記差分情報は、ダイナミックレンジを拡大する前の階調値と、ダイナミックレンジを拡大した後の階調値と、の対応関係を表すトーンマップである
ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記グラフィック画像は、設定された透明度を有する画像であり、
前記生成手段は、前記グラフィック画像の透明度を補正することにより、前記重畳後画像の輝度を制限する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記生成手段は、前記重畳後画像の輝度を制限することにより、前記輝度制限画像を生成する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記生成手段は、
階調値が第２の閾値以上の画素を含み、且つ、前記グラフィック画像からの距離が第３の閾値以下である近傍高輝度領域を検出し、
前記輝度制限画像として、前記近傍高輝度領域の輝度が前記第１の閾値以下に制限された重畳後画像を生成する
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記生成手段は、フレーム毎に前記表示用画像を生成し、
前記表示部では、フレーム毎に前記表示用画像が表示され、
前記画像処理装置は、表示された前記表示用画像における前記グラフィック画像にユーザが注目しているか否かを、前記グラフィック画像の領域に基づいて判断する判断手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記ユーザが前記グラフィック画像に注目していないと判断された場合に、前記輝度制限画像を生成する処理を省略する
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記判断手段は、第４の閾値以上の時間、前記グラフィック画像に対するユーザ操作が行われていない場合に、前記ユーザが前記グラフィック画像に注目していないと判断することを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記判断手段は、前記グラフィック画像の領域が第５の閾値より速い速度で変化している場合に、前記ユーザが前記グラフィック画像に注目していないと判断する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記重畳前画像がＨＤＲ画像か否かを判断する画像判断手段をさらに有し、
前記生成手段は、前記重畳前画像が前記ＨＤＲ画像であると判断された場合であり、且つ、前記重畳後画像を前記表示用画像として生成する場合に、前記輝度制限画像を生成する
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記画像判断手段は、前記重畳前画像のビット数が８ビット以上である場合に、前記重畳前画像がＨＤＲ画像であると判断する
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記画像判断手段は、前記重畳前画像のデータ形式が浮動小数点形式である場合に、前記重畳前画像がＨＤＲ画像であると判断する
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記画像判断手段は、前記重畳前画像のデータ形式がＯｐｅｎＥＸＲ形式である場合に、前記重畳前画像がＨＤＲ画像であると判断する
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記画像判断手段は、ベース画像と前記重畳前画像を生成するための差分情報と、が前記画像処理装置に入力された場合に、前記重畳前画像がＨＤＲ画像であると判断する
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
表示部での表示に使用する表示用画像を生成するステップと、
前記表示用画像を出力するステップと、
を有し、
前記生成ステップでは、重畳前画像に前記重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭いグラフィック画像を重畳した重畳後画像を前記表示用画像として生成する場合に、前記グラフィック画像の領域とその周辺の領域との少なくともいずれか一方の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像が生成される
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１８】
発光手段と、
前記発光手段から発せられた光を表示用画像に基づいて変調することで画面に画像を表示する表示手段と、
前記表示用画像を生成する生成手段と、
前記発光手段の発光輝度を制御する制御手段と、
を有し、
重畳前画像に前記重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭いグラフィック画像を重畳
した重畳後画像を前記表示用画像として前記生成手段が生成する場合に、前記グラフィック画像の領域とその周辺の領域との少なくともいずれか一方の領域における表示輝度が閾値以下に制限されるように、輝度が制限された重畳後画像である輝度制限画像を前記表示用画像として前記生成手段が生成する処理と、前記制御手段が前記発光手段の発光輝度を制限する処理と、の少なくとも一方が行われる
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
発光手段と、
前記発光手段から発せられた光を表示用画像に基づいて変調することで画面に画像を表示する表示手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
前記表示用画像を生成する生成ステップと、
前記発光手段の発光輝度を制御する制御ステップと、
を有し、
重畳前画像に前記重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭いグラフィック画像を重畳した重畳後画像が前記表示用画像として前記生成ステップで生成される場合に、前記グラフィック画像の領域とその周辺の領域との少なくともいずれか一方の領域における表示輝度が閾値以下に制限されるように、輝度が制限された重畳後画像である輝度制限画像を前記表示用画像として前記生成ステップで生成する処理と、前記制御ステップで前記発光手段の発光輝度を制限する処理と、の少なくとも一方が行われる
ことを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の画像処理方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高ダイナミックレンジの画像（ＨＤＲ画像）を撮影することのできる撮像装置が提案されている。また、ＨＤＲ画像のデータフォーマットとして、様々な種類のフォーマットが提案されている。
【０００３】
ＨＤＲ画像の記録方法の１つとして、ＨＤＲ画像をベース画像とトーンマップに分割し、ベース画像とトーンマップを記録する方法がある（特許文献１，２）。即ち、ＨＤＲ画像のフォーマットの１つとして、ベース画像とトーンマップを用いたフォーマットがある。ベース画像は、ＨＤＲ画像をダウンサンプリング（階調圧縮）した画像であり、８ｂｉｔ階調程度の画像である。トーンマップは、ベース画像の階調値とＨＤＲ画像の階調値との対応関係を表す情報である。トーンマップを用いてベース画像の階調値をＨＤＲ画像の階調値に変換することにより、ＨＤＲ画像を得ることができる。
【０００４】
また、ＨＤＲ画像のフォーマットとして、ＡＣＥＳ規格がある。ＡＣＥＳ規格は、シネマの規格として米国の映画芸術科学協会が定めた規格である。ＡＣＥＳ規格は、ＨＤＲ画像の各色を１６ｂｉｔの浮動小数点で表現するフォーマットである。
【０００５】
ＨＤＲ画像によれば、実際の色や輝度を忠実に再現することができる。
【０００６】
但し、実際の色や輝度が忠実に再現された画像を表示するためには、ＨＤＲ画像のフォーマットに対応した表示装置（ＨＤＲモニタ）が必要となる。現行の表示装置（現行モニタ）が表示可能な輝度の最大値は１０３［ｃｄ／ｍ２］程度であり、自然界に存在し得る輝度の最大値に比べてはるかに低い。例えば、太陽光の輝度は、１０９［ｃｄ／ｍ２］であり、現行モニタが表示可能な輝度の最大値よりもはるかに高い。このように、自然界におけるダイナミックレンジは、現行モニタが表示可能な画像のダイナミックレンジよりも広い。そのため、実際の色や輝度が忠実に再現された画像を表示するためには、現行モニタよりもダイナミックレンジの広い画像を表示可能なＨＤＲモニタを用いて、ＨＤＲ画像の高輝度領域において、現行モニタよりも高い輝度の表示を行う必要がある。
【０００７】
表示装置では、重畳前画像にグラフィック画像を重畳した画像が表示されることがある。例えば、ＨＤＲ画像にグラフィック画像を重畳した重畳後画像が表示されることがある。グラフィック画像は、例えば、表示装置やＰＣに対するユーザ操作に応じて生成されるマウスカーソルやメニューなどのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画像である。ユーザ操作は、例えば、ＨＤＲ画像を編集するためのユーザ操作である。
【０００８】
しかしながら、従来技術では、グラフィック画像として、ＨＤＲ画像のダイナミックレンジよりも狭いダイナミックレンジの画像が使用される。そのため、ＨＤＲモニタを使用して重畳後画像を表示した場合に、グラフィック画像の周辺の輝度がグラフィック画像に比べて高くなってしまうことがある。その結果、グラフィック画像の周辺の眩しさにより、グラフィック画像の視認性が悪化してしまうことがある。
【０００９】
また、グラフィック画像として、設定された透明度を有する画像が使用されることがある。即ち、設定された透明度で重畳前画像を透過するグラフィック画像が使用されることがある。具体的には、設定された重みで重畳前画像の画素値とグラフィック画像の画素値とを重みづけ合成した値を、重畳後画像の画素値として使用する技術がある（特許文献３）。
【００１０】
しかしながら、特許文献３に記載の技術を用いたとしても、グラフィック画像の周辺の輝度がグラフィック画像に比べて高くなってしまうことがある。その結果、グラフィック画像の周辺の眩しさにより、グラフィック画像の視認性が悪化してしまうことがある。
また、特許文献３に記載の技術を用いた場合には、ＨＤＲ画像の高輝度の画素値とグラフィック画像の画素値とが重みづけ合成され、重みづけ合成後の画素値として高輝度の画素値が得られてしまうことがある。即ち、重畳後画像において、グラフィック画像の輝度が高くなってしまうことがある。その結果、グラフィック画像の眩しさにより、グラフィック画像の視認性が悪化してしまうことがある。
【００１１】
物を見え難くする眩しさは“グレア”と呼ばれる。物に照らされた光の強度が大きいほど、グレアは大きくなり、物の視認性の悪化も大きくなる。そのため、グラフィック画像やその周辺の輝度が高いほど、グラフィック画像の視認性の悪化は大きくなる。また、人間の視野と光源（物に光を照らす光源）の立体角とによっても物の視認性は変化する。例えば、人間の視線と光源の発光方向が近いほど、グレアは大きくなり、物の視認性の悪化も大きくなる。そのため、グラフィック画像やその周辺の輝度が高い場合に、グラフィック画像から離れた位置の輝度が高い場合に比べて、グラフィック画像の視認性の悪化は大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２００５／１０４０３５号
【特許文献２】特開２０１１−１９３５１１号公報
【特許文献３】特開２００３−１６２２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、重畳前画像にグラフィック画像を重畳した重畳後画像として、グラフィック画像の視認性が向上された画像を生成することができる技術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】
【００１４】
本発明の第１の態様は、
表示部での表示に使用する表示用画像を生成する生成手段を有し、
前記生成手段は、重畳前画像に前記重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭いグラフィック画像を重畳した重畳後画像を前記表示用画像として生成する場合に、前記グラフィック画像の領域とその周辺の領域との少なくともいずれか一方の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像を生成する
ことを特徴とする画像処理装置である。
【００１５】
本発明の第２の態様は、
表示部での表示に使用する表示用画像を生成するステップと、
前記表示用画像を出力するステップと、
を有し、
前記生成ステップでは、重畳前画像に前記重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭い
グラフィック画像を重畳した重畳後画像を前記表示用画像として生成する場合に、前記グラフィック画像の領域とその周辺の領域との少なくともいずれか一方の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像が生成される
ことを特徴とする画像処理方法である。
【００１６】
本発明の第３の態様は、上記画像処理方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。
【００１７】
本発明の第４の態様は、
発光手段と、
前記発光手段から発せられた光を表示用画像に基づいて変調することで画面に画像を表示する表示手段と、
前記表示用画像を生成する生成手段と、
前記発光手段の発光輝度を制御する制御手段と、
を有し、
重畳前画像に前記重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭いグラフィック画像を重畳した重畳後画像を前記表示用画像として前記生成手段が生成する場合に、前記グラフィック画像の領域とその周辺の領域との少なくともいずれか一方の領域における表示輝度が閾値以下に制限されるように、輝度が制限された重畳後画像である輝度制限画像を前記表示用画像として前記生成手段が生成する処理と、前記制御手段が前記発光手段の発光輝度を制限する処理と、の少なくとも一方が行われる
ことを特徴とする表示装置である。
【００１８】
本発明の第５の態様は、
発光手段と、
前記発光手段から発せられた光を表示用画像に基づいて変調することで画面に画像を表示する表示手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
前記表示用画像を生成する生成ステップと、
前記発光手段の発光輝度を制御する制御ステップと、
を有し、
重畳前画像に前記重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭いグラフィック画像を重畳した重畳後画像が前記表示用画像として前記生成ステップで生成される場合に、前記グラフィック画像の領域とその周辺の領域との少なくともいずれか一方の領域における表示輝度が閾値以下に制限されるように、輝度が制限された重畳後画像である輝度制限画像を前記表示用画像として前記生成ステップで生成する処理と、前記制御ステップで前記発光手段の発光輝度を制限する処理と、の少なくとも一方が行われる
ことを特徴とする表示装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、重畳前画像にグラフィック画像を重畳した重畳後画像として、グラフィック画像の視認性が向上された画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１に係る表示装置の機能構成を示す図
【図２】実施例１に係る画素値制御部と表示輝度算出部の処理の流れを示す図
【図３】実施例１に係るパネル特性情報を示す図
【図４】実施例１に係る画像処理を示す図
【図５】実施例２に係る表示装置の機能構成を示す図
【図６】実施例２に係る画素値制御部と表示輝度算出部の処理の流れを示す図
【図７】実施例２に係る逆トーンマップを示す図
【図８】実施例３に係るベース画像と輝度比率情報とグラフィック画像を示す図
【図９】実施例３に係る表示用画像を示す図
【図１０】実施例４に係る表示装置の機能構成を示す図
【図１１】実施例５に係る画像表示システムの構成を示す図
【図１２】実施例６に係る画像処理装置の機能構成を示す図
【図１３】実施例６に係る画像処理装置の処理の流れを示す図
【図１４】実施例６に係る輝度補正処理の流れを示す図
【図１５】実施例６に係るグラフィック領域と周辺領域を示す図
【図１６】実施例７に係る輝度補正処理の流れを示す図
【図１７】実施例７に係る高輝度領域と高輝度周辺領域を示す図
【図１８】実施例８に係る表示装置の機能構成を示す図
【図１９】実施例１に係る表示装置の機能構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
なお、本実施例では、表示装置に画像処理装置が設けられている場合の例を説明するが、表示装置と画像処理装置は別体の装置であってもよい。
【００２２】
まず、図１を用いて、本実施例に係る表示装置の各機能部について説明する。図１は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
本実施例に係る表示装置は、表示部（表示装置）での表示に使用する表示用画像を生成する。本実施例に係る表示装置は、表示用画像として、重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭いグラフィック画像を重畳前画像に重畳した重畳後画像を生成することができる。グラフィック画像は、例えば、ユーザ操作に応じて生成されるマウスカーソルやメニューなどのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）画像である。
また、本実施例に係る表示装置には、ベース画像１、差分情報２、アルファ値３、及び、グラフィック画像８が入力される。
【００２３】
本実施例では、重畳前画像が高ダイナミックレンジを有する画像（ＨＤＲ画像）であり、ベース画像１は、重畳前画像をビット変換処理によりダウンサンプリング（階調圧縮）した画像である。例えば、ベース画像１のｂｉｔ数は８ｂｉｔ程度である。重畳前画像のｂｉｔ数はベース画像１のｂｉｔ数よりも大きければよい。
【００２４】
差分情報２は、ベース画像１のダイナミックレンジを拡大して重畳前画像を生成するための情報である。本実施例では、差分情報２は、ベース画像のダイナミックレンジを拡大する拡大処理で使用される輝度差分データであり、ＨＤＲ画像とベース画像の輝度値の差分を表すデータであるものとして説明する。例えば、差分情報２は、画素単位（又は所定数の画素からなる領域単位）で、ベース画像の輝度値（階調値）とＨＤＲ画像の輝度値（階調値）との比率である輝度比率を表す輝度比率データ（輝度比率情報）である。即ち、差分情報２は、画素単位（又は所定数の画素からなる領域単位）で、ベース画像の輝度値（階調値）に対するＨＤＲ画像の輝度値（階調値）の比率またはその逆数を表す輝度比率データである。ただし、差分情報２は、画素単位（又は所定数の画素からなる領域単位）で、ベース画像の輝度値（階調値）とＨＤＲ画像の輝度値（階調値）の一方から他方を減算した差分値である輝度差分値を表すデータであってもよい。また、差分情報２は、拡大処理における入力輝度値と出力輝度値との対応関係を表す輝度変換テーブルデータ（例えば、実施例２で説明するトーンマップ）であってもよい。なお、拡大処理は、ベース画像で表現しきれていない輝度を再現する処理と言うこともできる。
【００２５】
本実施例では、グラフィック画像８は、設定された透明度を有する画像である。アルファ値３は、グラフィック画像８の透明度を表す値である。本実施例では、アルファ値３に応じた重みでベース画像１の画素値とグラフィック画像８の画素値とが重みづけ合成される。それにより、設定された透明度を有するグラフィック画像８をベース画像１に重畳した画像が得られる。本実施例では、ベース画像１の画素位置毎にアルファ値３が設定されており、ベース画像１の画素位置毎に重みづけ合成が行われる。本実施例では、アルファ値３は０以上１以下の値を取り得る。そして、ベース画像１の画素値にアルファ値を乗算した値と、グラフィック画像の画素値に（１−アルファ値）を乗算した値と、を足し合わせることにより、重みづけ合成後の画像の画素値が算出される。そのため、アルファ値３＝１の場合には、ベース画像１の画素値が重みづけ合成後の画像の画素値となり、アルファ値３＝０の場合には、グラフィック画像８の画素値が重みづけ合成後の画像の画素値となる。
【００２６】
そして、差分情報を用いて重みづけ合成後の画像のダイナミックレンジを拡大することにより、重畳後画像が生成される。それにより、設定された透明度を有するグラフィック画像８を重畳前画像に重畳した画像が、重畳後画像として得られる。
【００２７】
なお、ベース画像１、差分情報２、アルファ値３、及び、グラフィック画像８は、外部装置から取得されてもよいし、本実施例に係る表示装置に設けられた記憶部に予め記録されていてもよい。記録部は、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ、などの記憶媒体である。また、ユーザ操作に応じてアルファ値３が設定されてもよい。即ち、グラフィック画像８の透明度はユーザによって変更可能であってもよい。
なお、領域毎にアルファ値３が設定されていてもよい。グラフィック画像８の画素位置についてのみアルファ値３が設定されていてもよい。グラフィック画像８の全ての画素位置に共通の１つのアルファ値３が設定されていてもよい。グラフィック画像８の画素位置以外の画素位置については、重みづけ合成の演算を行わずに、ベース画像１の画素値が重みづけ合成後の画像の画素値として使用されてもよい。
なお、本実施例では、グラフィック画像をベース画像に重畳した画像のダイナミックレンジを拡大することによって重畳後画像が生成される例を説明するが、これに限らない。ベース画像のダイナミックレンジを拡大することによって重畳前画像が生成され、重畳前画像の画素値とグラフィック画像の画素値とを重みづけ合成することによって重畳後画像が生成されてもよい。
【００２８】
画素値制御部４、表示輝度算出部５、重み算出部１８、乗算器１９，２０、加算器２１、及び、表示用画像生成部１５により、表示パネル１７での表示に使用する表示用画像が生成される。
本実施例では、上述した重畳後画像（重畳前画像よりもダイナミックレンジが狭いグラフィック画像を重畳前画像に重畳した画像）を表示用画像として生成する場合に、重畳後画像として輝度制限画像が生成される。輝度制限画像は、グラフィック画像の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である。
【００２９】
なお、本発明は、上述した重畳後画像を表示用画像として生成する場合の処理に特徴を有する。そのため、以下では、上述した重畳後画像を表示用画像として生成する場合の処理について詳しく説明し、上述した重畳後画像以外の画像を表示用画像として生成する場合の処理については説明を省略する。
なお、本実施例では、第１の閾値が、グラフィック画像の領域における表示輝度（画面上の輝度）の閾値である場合の例を説明するが、第１の閾値はこれに限らない。例えば、第１の閾値は、画素値によって表される輝度値の閾値であってもよい。
【００３０】
画素値制御部４は、重畳前画像の輝度を制限することにより、重畳後画像の輝度を制限
する。具体的には、画素値制御部４は、ベース画像１、差分情報（輝度比率情報）２、及び、アルファ値３を取得する。また、画素値制御部４は、表示輝度算出部５から表示輝度情報７を取得する。表示輝度情報７は、輝度比率情報２を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像の表示輝度の推定値を表す情報である。そして、画素値制御部４は、アルファ値３と表示輝度情報７に基づいて輝度比率情報２を補正する。本実施例では、グラフィック画像の領域における表示輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像が得られるように、輝度比率情報２が補正される。その後、画素値制御部４は、ベース画像１と補正輝度比率情報１０を出力する。以後、画素値制御部４から出力されたベース画像を“ベース画像９”と記載するが、ベース画像９とベース画像１は同じものである。補正輝度比率情報１０は、補正後の輝度比率情報である。
【００３１】
画素値制御部４は、アルファ値３が０よりも大きい画素について、グラフィック画像の領域の画素であると判断し、表示輝度情報７に基づいて輝度比率情報２を補正した値を補正輝度比率情報１０の値として出力する。また、画素値制御部４は、アルファ値３＝０の画素については、グラフィック画像の領域の画素でないと判断し、輝度比率情報２の値を補正輝度比率情報１０の値として出力する。
【００３２】
なお、第１の閾値は、メーカーによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。
なお、本実施例では、アルファ値３を用いてグラフィック画像の領域を判断する例を説明したが、グラフィック画像の領域の判断方法はこれに限らない。例えば、グラフィック画像の領域を表す領域情報をユーザに入力させ、領域情報に基づいてグラフィック画像の領域が判断されてもよい。また、グラフィック画像を表示するユーザ操作に応じてグラフィック画像の領域が判断されてもよい。
【００３３】
表示輝度算出部５は、ベース画像１と輝度比率情報２を取得する。また、表示輝度算出部５は、表示パネル１７からパネル特性情報６を取得する。パネル特性情報６は、画素値によって表される輝度値と表示輝度との対応関係を表す情報（テーブルや関数）である。そして、表示輝度算出部５は、ベース画像１、輝度比率情報２、及び、パネル特性情報６に基づいて、輝度比率情報２を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像の表示輝度（推定値）を算出する。その後、表示輝度算出部５は、表示輝度の算出結果を表示輝度情報７として出力する。
【００３４】
なお、本実施例では、表示輝度情報７がベース画像の画素位置毎に表示輝度を表す情報である場合の例を説明するが、表示輝度情報７はこれに限らない。表示輝度情報７は、グラフィック画像の領域における代表輝度を表す情報であってもよい。代表輝度は、表示輝度の最大値、最小値、最頻値、中間値、平均値、等である。
なお、パネル特性情報６として、画素値と表示輝度の対応関係を表す情報（テーブルや関数）が取得されてもよい。
【００３５】
重み算出部１８は、ベース画像９の画素値の重みを算出する。具体的には、重み算出部１８は、１からアルファ値３を減算することにより、ベース画像９の画素値の重みを算出する。そして、重み算出部１８は、（１−アルファ値）をベース重み１１として出力する。本実施例では、ベース画像９の画素位置毎にアルファ値３が設定されているため、ベース画像９の画素位置毎にベース重み１１が算出される。
【００３６】
乗算器１９は、ベース画像９の画素位置毎に、ベース画像９の画素値にベース重み１１を乗算する。即ち、乗算器１９は、ベース画像９の画素位置毎に、ベース画像９の画素値に（１−アルファ値）を乗算する。そして、乗算器１９は、ベース重み１１の乗算後のベース画像を、重みづけベース画像１２として出力する。
【００３７】
乗算器２０は、グラフィック画像８の画素位置毎に、グラフィック画像８の画素値にアルファ値３を乗算する。即ち、本実施例では、アルファ値３は、グラフィック画像８の画素値の重みを表す。そして、乗算器２０は、アルファ値３の乗算後のグラフィック画像を、重みづけグラフィック画像１３として出力する。
なお、重みづけグラフィック画像１３は、グラフィック画像の領域にのみ画素値を有する画像であってもよいし、ベース画像９の画素位置毎に画素値を有する画像であってもよい。具体的には、重みづけグラフィック画像１３として、グラフィック画像の領域において０より大きい画素値を有し、それ以外の領域において画素値が０である画像が生成されてもよい。
【００３８】
加算器２１は、ベース画像９の画素位置毎に、重みづけベース画像１２の画素値に重みづけグラフィック画像１３の画素値を加算する。それにより、設定された透明度を有するグラフィック画像８をベース画像１に重畳した画像が、アルファ合成画像１４として生成される。そして、加算器２１は、アルファ合成画像１４を出力する。
なお、グラフィック画像の領域以外の領域については、重みづけベース画像１２の画素値がアルファ合成画像１４の画素値として出力される。
【００３９】
このように、本実施例によれば、以下の式１に従ってアルファ合成画像１４の画素値が算出される。式１において、“α”はアルファ値であり、“ＥＳ”はベース画像９の画素値であり、“ＧＲ”はグラフィック画像８の画素値であり、“ＡＢ”はアルファ合成画像の画素値である。また、式１において、“α×ＧＲ”は重みづけグラフィック画像１３の画素値であり、“（１−α）×ＥＳ”は重みづけベース画像１２の画素値である。例えば、α＝０．５、ＧＲ＝１００、及び、ＥＳ＝２００の場合には、ＡＢ＝１５０となる。
ＡＢ＝α×ＧＲ＋（１−α）×ＥＳ  ・・・（式１）
【００４０】
表示用画像生成部１５は、補正輝度比率情報１０を用いてアルファ合成画像１４のダイナミックレンジを拡大することにより、表示用画像１６を生成する。具体的には、表示用画像生成部１５は、アルファ合成画像１４の画素毎に、アルファ合成画像１４の画素値に補正輝度比率情報１０の値を乗算する。それにより、表示用画像１６の画素値が算出される。例えば、アルファ合成画像１４の画素値が１５０であり、補正輝度比率情報１０の値が１．５である場合には、表示用画像１６の画素値として２２５が算出される。補正輝度比率情報１０を用いることにより、表示用画像として、グラフィック画像の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像が生成される。表示用画像生成部１５は、表示用画像１６を表示パネル１７に出力する。
【００４１】
表示パネル１７は、表示用画像１６を画面に表示する。表示パネル１７としては、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル、等を使用することができる。
なお、本実施例に係る画像処理装置が表示装置とは別体の装置である場合には、画像処理装置は表示パネル１７を有していなくてもよい。
【００４２】
次に、図２のフローチャートを用いて、画素値制御部４と表示輝度算出部５の処理を説明する。図２は、画素値制御部４と表示輝度算出部５の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、表示輝度算出部５が、表示パネル１７からパネル特性情報６を取得する（Ｓ１）。
【００４４】
次に、表示輝度算出部５が、ベース画像１、輝度比率情報２、及び、パネル特性情報６を用いて、輝度比率情報２を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像の表示輝度を算出する（Ｓ２）。表示輝度は、ベース画像１の画素毎に算出される。表示輝度算出部５は、表示輝度の算出結果を表示輝度情報７として画素値制御部４に出力する。
【００４５】
本実施例では、表示輝度算出部５は、ベース画像１と輝度比率情報２に基づいて、輝度比率情報２を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像の画素値を算出する。そして、表示輝度算出部５は、ＨＤＲ画像の画素値から、当該画素値が表す輝度値を算出する。本実施例では、ＨＤＲ画像の画素値がＲＧＢ値であり、以下の式２を用いて輝度値が算出される。式２において、“Ｒ”はＨＤＲ画像の画素値におけるＲ値（赤色の階調値）であり、“Ｇ”はＨＤＲ画像の画素値におけるＧ値（緑色の階調値）であり、“Ｂ”はＨＤＲ画像の画素値におけるＢ値（青色の階調値）である。そして、“Ｙ”は、ＨＤＲ画像の画素値が表す輝度値である。
Ｙ＝０．２１２６×Ｒ＋０．７１５２×Ｇ＋０．０７２２×Ｂ  ・・・（式２）
【００４６】
また、本実施例では、表示輝度算出部５は、パネル特性情報６として、図３に示すテーブルを取得する。図３のテーブルは、輝度値毎に表示輝度を示す。そして、表示輝度算出部５は、算出された輝度値に対応する表示輝度を図３のテーブルから取得し、取得した表示輝度を表示輝度情報７として画素値制御部４に出力する。例えば、Ｒ＝１００、Ｇ＝１００、及び、Ｂ＝１００の画素については、Ｙ＝１００が算出される。そのため、そのような画素については、表示輝度として４０［ｃｄ／ｍ２］が取得される。
なお、全ての輝度値について表示輝度を示すテーブルがパネル特性情報６として取得されてもよいし、一部の輝度値について表示輝度を示すテーブルがパネル特性情報６として取得されてもよい。算出された輝度値に対応する表示輝度がテーブル（パネル特性情報６）に記述されていない場合には、テーブルに記述された表示輝度を用いた補間処理により、算出された輝度値に対応する表示輝度を算出すればよい。
【００４７】
そして、画素値制御部４が、ベース画像１の画素位置毎にアルファ値３が０よりも大きいか否かを判断する（Ｓ３）。画素値制御部４は、アルファ値３が０よりも大きい画素位置に対して、グラフィック画像の領域内の位置（グラフィック重畳位置）であると判断し、Ｓ４の処理を行う。また、画素値制御部４は、アルファ値３が０である画素位置に対してはグラフィック画像の領域外の位置（グラフィック非重畳位置）であると判断する。そして、画素値制御部４は、グラフィック非重畳位置に対してはＳ４の処理を行わずに、グラフィック非重畳位置の補正輝度比率情報１０の値として、輝度比率情報２の値と同じ値を表示用画像生成部１５に出力する。
【００４８】
Ｓ４では、画素値制御部４が、グラフィック重畳位置毎に、Ｓ２で算出された表示輝度が閾値（輝度閾値）より高いか否かを判断する。画素値制御部４は、Ｓ２で算出された表示輝度が輝度閾値より高いグラフィック重畳位置に対して、重畳後画像の表示輝度が第１の閾値を超える可能性が高い高輝度位置であると判断し、Ｓ５の処理を行う。また、画素値制御部４は、Ｓ２で算出された表示輝度が輝度閾値以下であるグラフィック重畳位置に対しては、重畳後画像の表示輝度が第１の閾値を超える可能性が低い低輝度位置であると判断する。そして、画素値制御部４は、低輝度位置に対してはＳ５の処理を行わずに、低輝度位置の補正輝度比率情報１０の値として、輝度比率情報２の値と同じ値を表示用画像生成部１５に出力する。
【００４９】
輝度閾値は、例えば、ユーザが眩しいと感じる輝度である。本実施例では、現行の表示装置（現行モニタ）が表示可能な輝度の最大値が、輝度閾値として使用される。具体的には、ＢＴ７０９で定められた最大輝度１００［ｃｄ／ｍ２］が、輝度閾値として使用される。
なお、輝度閾値は上記値に限るものではない。輝度閾値は、メーカーによって定められた固定値であってもよいし、ユーザによって変更可能な値であってもよい。また、視環境（表示装置の設置環境）等に応じて輝度閾値が決定されてもよい。輝度閾値は第１の閾値と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【００５０】
Ｓ５では、画素値制御部４が、高輝度位置毎に、輝度比率情報２の値を補正することにより、補正輝度比率情報１０の値を取得する。具体的には、補正輝度比率情報１０を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像における高輝度位置の表示輝度が輝度閾値以下になるように、輝度比率情報２の値から補正輝度比率情報１０の値が算出される。本実施例では、以下の式３を用いて補正輝度比率情報１０の値が算出される。式３において、“ＨＲａｔｉｏ”は補正輝度比率情報１０の値であり、“Ｒａｔｉｏ”は輝度比率情報２の値であり、“Ｃ”は輝度閾値であり、“Ｋ”はＳ２で算出された表示輝度である。このように算出された補正輝度比率情報１０の値を用いることにより、グラフィック画像の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像を生成することができる。
ＨＲａｔｉｏ＝Ｒａｔｉｏ×Ｃ／Ｋ  ・・・（式３）
そして、画素値制御部４は、補正輝度比率情報１０（各画素位置の補正輝度比率情報１０の値）を表示用画像生成部１５に出力する。
【００５１】
次に、図４（ａ）〜４（ｅ）を用いて、実施例１の画像処理の具体例を説明する。
【００５２】
図４（ａ）は、ベース画像１の一例を示す。図４（ａ）の例では、ベース画像１は高輝度画像部１００と低輝度画像部１０１を有する。高輝度画像部１００は、輝度比率情報２を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像において表示輝度が輝度閾値より大きい領域である。低輝度画像部１０１は、輝度比率情報２を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像において表示輝度が輝度閾値以下となる領域である。図４（ａ）では、輝度値が高いほど白に近くなるように、輝度値が色で表現されている。
【００５３】
図４（ｂ）は、輝度比率情報２の一例を示す。図４（ｂ）の例では、輝度比率情報２は高輝度比率部１０２と低輝度比率部１０３を有する。高輝度比率部１０２は、高輝度画像部１００内の各画素位置の輝度比率を示す。低輝度比率部１０３は、低輝度画像部１０１内の各画素位置の輝度比率を示す。図４（ｂ）では、輝度比率が高いほど白に近くなるように、輝度比率が色で表現されている。
【００５４】
図４（ｃ）は、グラフィック画像８の一例を示す。上述したように、グラフィック画像８のｂｉｔ数は、ＨＤＲ画像のｂｉｔ数よりも少ない。本実施例では、グラフィック画像のｂｉｔ数は、８ｂｉｔ程度であるものとする。グラフィック画像８の画素値とベース画像１の画素値を重みづけ合成（アルファ合成）することにより、アルファ合成画像１４が生成される。図４（ｃ）では、輝度値が高いほど白に近くなるように、輝度値が色で表現されている。
【００５５】
図４（ｄ）は、補正輝度比率情報１０の一例を示す。図４（ｄ）の例では、補正輝度比率情報１０は高輝度比率部１０４と低輝度比率部１０５を有する。高輝度比率部１０４は
、高輝度画像部１００内の各画素位置の輝度比率を示す。低輝度比率部１０５は、低輝度画像部１０１内の各画素位置の輝度比率を示す。図４（ｄ）では、輝度比率が高いほど白に近くなるように、輝度比率が色で表現されている。図４（ｂ）と図４（ｄ）から、高輝度比率部１０４が示す輝度比率として、高輝度比率部１０２が示す輝度比率より低い値が得られていることがわかる。具体的には、補正輝度比率情報１０を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像における高輝度画像部１００の表示輝度が輝度閾値以下になるような輝度比率を示す高輝度比率部１０４が得られている。また、図４（ｂ）と図４（ｄ）から、低輝度比率部１０５が示す輝度比率として、低輝度比率部１０３が示す輝度比率と同じ値が得られていることがわかる。これは、低輝度比率部１０３を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像における低輝度画像部１０１の表示輝度が輝度閾値以下に収まるためである。
【００５６】
図４（ｅ）は、表示用画像１６の一例を示す。図４（ｅ）の表示用画像１６は、図４（ａ）のベース画像１に図４（ｃ）のグラフィック画像を重畳したアルファ合成画像のダイナミックレンジを図４（ｄ）の補正輝度比率情報１０を用いて拡大した輝度制限画像である。図４（ｅ）から、グラフィック画像の領域の輝度が高くなりすぎることが抑制されていることがわかる。具体的には、グラフィック画像の領域の輝度が第１の閾値以下に制限されている。より具体的には、高輝度画像部１００の輝度が第１の閾値以下に制限されている。
【００５７】
以下、ベース画像１の高輝度画像部１００が、Ｒ＝４００、Ｇ＝４００、及び、Ｂ＝４００の画素値を有する場合の例を説明する。なお、以下では、輝度閾値が１００［ｃｄ／ｍ２］であり、高輝度比率部１０２が示す輝度比率が１００であるものとする。
【００５８】
表示輝度算出部５において、ベース画像１の高輝度画像部１００における画素値と高輝度比率部１０２が示す輝度比率とから、Ｒ＝４００００、Ｇ＝４００００、及び、Ｂ＝４００００の画素値が算出される。具体的には、輝度比率情報２を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像の高輝度画像部１００における画素値として、上記画素値が算出される。図３のテーブルにおいて、Ｒ＝４００００、Ｇ＝４００００、及び、Ｂ＝４００００の画素値から式２を用いて算出された輝度値に対応する表示輝度は、１０００［ｃｄ／ｍ２］であり、輝度閾値１００［ｃｄ／ｍ２］よりも高い。そのため、画素値制御部４において、補正輝度比率情報１０を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像における高輝度画像部１００の表示輝度が輝度閾値以下になるように、高輝度比率部１０２が示す輝度比率が補正される。それにより、高輝度比率部１０４が得られる。具体的には、式３を用いた演算により、高輝度比率部１０４が示す輝度比率として０．１が算出される。輝度比率情報２を用いてベース画像１のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像の低輝度画像部１０１における表示輝度は輝度閾値以下である。そのため、低輝度比率部１０３が示す輝度比率は、補正されずに、低輝度比率部１０５が示す輝度比率として使用される。
【００５９】
このように取得された補正輝度比率情報１０を用いることにより、図４（ｅ）に示すように、高輝度画像部１００の表示輝度を第１の閾値以下に低減し、グラフィック画像が眩しくなることを抑制することができる。例えば、明るい太陽の領域にグラフィック画像が重畳されることによってグラフィック画像の明るさが非常に高くなることを抑制することができる。その結果、グラフィック画像が明るすぎてグラフィック画像が見え難くなることを抑制することができる。
【００６０】
以上述べたように、本実施例によれば、重畳後画像を表示用画像として生成する場合に、グラフィック画像の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像が生成される。それにより、表示用画像として、グラフィック画像の視認性
が向上された重畳後画像（輝度制限画像）を生成することができる。具体的には、グラフィック画像が明るすぎてグラフィック画像が見え難くなることを抑制することができる。ひいては、ユーザの作業効率を向上させることができる。
【００６１】
なお、本実施例では、ベース画像とグラフィック画像をアルファ合成することによりアルファ合成画像を生成し、アルファ合成画像のダイナミックレンジを補正後の差分情報を用いて拡大することにより輝度制限画像を生成する例を説明したが、これに限らない。ベース画像のダイナミックレンジを補正後の差分情報を用いて拡大することによりＨＤＲ画像が生成され、ＨＤＲ画像とグラフィック画像をアルファ合成することにより輝度制限画像が生成されてもよい。
【００６２】
なお、本実施例では、差分情報を補正することにより、重畳後画像の輝度を制限する例を説明したが、これに限らない。例えば、グラフィック画像の透明度（例えばアルファ値）を補正することにより、重畳後画像の輝度が制限されてもよい。ベース画像を補正することにより、重畳後画像の輝度が制限されてもよい。ベース画像にグラフィック画像を重畳した画像を補正することにより、重畳後画像の輝度が制限されてもよい。ＨＤＲ画像にグラフィック画像を重畳した重畳後画像の輝度を制限することにより、輝度制限画像が生成されてもよい。
【００６３】
なお、画像処理装置は、重畳前画像がＨＤＲ画像か否かを判断する画像判断部をさらに有していてもよい。そして、重畳前画像がＨＤＲ画像であると判断された場合であり、且つ、重畳後画像を表示用画像として生成する場合に、輝度制限画像が生成されてもよい。換言すれば、重畳前画像がＨＤＲ画像であると判断された場合であり、且つ、重畳後画像を表示用画像として生成する場合に、重畳後画像の輝度を制限する処理が行われてもよい。それ以外の場合には、重畳後画像の輝度を制限する処理が行われることなく、表示用画像が生成されてもよい。
【００６４】
画像判断部では、例えば、重畳前画像のビット数が８ビット以上であるか否かが判断される。そして、重畳前画像のビット数が８ビット以上である場合に、重畳前画像がＨＤＲ画像であると判断され、重畳前画像のビット数が８ビット未満である場合に、重畳前画像がＨＤＲ画像でないと判断される。
【００６５】
なお、重畳前画像がＨＤＲ画像であるか否かの判断方法は上記方法に限らない。
例えば、重畳前画像のデータ形式が浮動小数点形式であるか否かが判断されてもよい。そして、重畳前画像のデータ形式が浮動小数点形式である場合に、重畳前画像がＨＤＲ画像であると判断され、重畳前画像のデータ形式が浮動小数点形式でない場合に、重畳前画像がＨＤＲ画像でないと判断されてもよい。
また、重畳前画像のデータ形式がＯｐｅｎＥＸＲ形式である否かが判断されてもよい。そして、重畳前画像のデータ形式がＯｐｅｎＥＸＲ形式である場合に、重畳前画像がＨＤＲ画像であると判断され、重畳前画像のデータ形式がＯｐｅｎＥＸＲ形式でない場合に、重畳前画像がＨＤＲ画像でないと判断されてもよい。
また、ベース画像と差分情報が画像処理装置に入力されたか否かが判断されてもよい。そして、ベース画像と差分情報が画像処理装置に入力された場合に、重畳前画像がＨＤＲ画像であると判断され、ベース画像と差分情報が画像処理装置に入力されなかった場合に、重畳前画像がＨＤＲ画像でないと判断されてもよい。
【００６６】
なお、本実施例では重畳前画像の表示輝度を推定したが、重畳後画像の表示輝度が推定されてもよい。そして、重畳後画像の表示輝度に基づいて輝度比率情報が補正されてもよい。
【００６７】
なお、本実施例では、表示用画像として輝度制限画像を生成する例を説明したが、これに限らない。例えば、本実施例に係る表示装置は図１９に示す構成を有していてもよい。図１９において、図１と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００６８】
表示部１９１は、液晶パネル１９２とバックライト１９３を有する。
バックライト１９３は、液晶パネル１９２の背面に光を照射する発光部である。
液晶パネル１９２は、表示用画像に基づく透過率でバックライト１９２からの光を透過することにより、画面に画像を表示する。
なお、バックライト１９３は、領域毎に発光輝度を変更可能な構成を有していてもよいし、そうでなくてもよい。
【００６９】
表示制御部１９４は、表示用画像を生成する機能と、バックライト１９３の発光輝度を制御する機能と、を有する。
なお、表示用画像を生成する処理と、バックライト１９３の発光輝度を制御する処理と、は互いに異なる機能部によって実行されてもよい。
【００７０】
上記構成を有する表示装置の場合、バックライト１９３の発光輝度を変更することによっても表示輝度を変更することができる。そのため、重畳後画像を表示用画像として生成する際に、輝度制限画像を表示用画像として生成する処理と、バックライト１９３の発光輝度を制限する処理と、の少なくとも一方が行われてもよい。例えば、アルファ合成画像１４と輝度比率情報２を用いて表示用画像が生成され、補正輝度比率情報１０を用いてバックライト１９３の発光輝度が制御されてもよい。それにより、グラフィック画像の領域とその周辺の領域との少なくともいずれか一方の領域における表示輝度を閾値以下に制限することができる。
【００７１】
なお、図１９には、透過型の液晶表示装置の例を示したが、本実施例に係る表示装置はこれに限らない。本実施例に係る表示装置は、発光部からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示装置であればよい。例えば、本実施例に係る表示装置は、反射型の液晶表示装置であってもよい。また、本実施例に係る表示装置は、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であってもよい。
【００７２】
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
実施例１では、差分情報が輝度比率情報である場合の例を説明した。本実施例では、差分情報がトーンマップである場合の例を説明する。トーンマップは、ダイナミックレンジを拡大する前の階調値と、ダイナミックレンジを拡大した後の階調値と、の対応関係を表す情報（テーブルや関数）である。差分情報であるトーンマップは、ＨＤＲ画像（重畳前画像）をベース画像に変換する変換処理で使用するトーンマップの入力値と出力値を入れ替えたものであるため、逆トーンマップと呼ぶこともできる。
【００７３】
まず、図５を用いて、本実施例に係る表示装置の各機能部について説明する。
なお、実施例１と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。
本実施例に係る表示装置には、ベース画像１、逆トーンマップ２０１、アルファ値３、及び、グラフィック画像８が入力される。
上述したように、逆トーンマップ２０１は、ダイナミックレンジを拡大する前の階調値と、ダイナミックレンジを拡大した後の階調値と、の対応関係を表す情報（テーブルや関数）である。逆トーンマップ２０１を用いてベース画像１の階調値を変換することにより、ベース画像１のダイナミックレンジを拡大し、ベース画像１をＨＤＲ画像（重畳前画像）に変換することができる。
なお、逆トーンマップ２０１は、画像コンテンツ毎に用意された情報であってもよいし、フレーム毎に用意された情報であってもよいし、シーン毎に用意された情報であってもよい。
なお、画素間で共通の１つの逆トーンマップ２０１が入力されてもよいし、画素毎の逆トーンマップ２０１が入力されてもよい。領域毎の逆トーンマップ２０１が入力されてもよい。
【００７４】
本実施例では、重み算出部１８、乗算器１９，２０、及び、加算器２１を用いて、実施例１と同様にアルファ合成が行われる。但し、本実施例と実施例１とでは、乗算器１９の処理が若干異なる。具体的には、実施例１の乗算器１９では、画素値制御部４から出力されたベース画像９の画素値にベース重み１１を乗算することにより、重みづけベース画像１２の画素値が算出される。本実施例の乗算器１９では、表示装置に入力されたベース画像１の画素値にベース重み１１を乗算することにより、重みづけベース画像１２の画素値が算出される。
【００７５】
表示輝度算出部２０９は、アルファ合成画像１４と逆トーンマップ２０１を取得する。また、表示輝度算出部２０９は、表示パネル１７からパネル特性情報６を取得する。そして、表示輝度算出部２０９は、アルファ合成画像１４、逆トーンマップ２０１、及び、パネル特性情報６に基づいて、逆トーンマップ２０１を用いてアルファ合成画像１４のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像の表示輝度（推定値）を算出する。逆トーンマップ２０１を用いてアルファ合成画像１４のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像は、ＨＤＲ画像である重畳前画像にグラフィック画像８を重畳した重畳後画像である。その後、表示輝度算出部２０９は、表示輝度の算出結果を表示輝度情報２１１として出力する。
【００７６】
画素値制御部２１２は、アルファ値３、逆トーンマップ２０１、及び、表示輝度情報２１１を取得する。そして、画素値制御部２１２は、アルファ値３と表示輝度情報２１１に基づいて逆トーンマップ２０１を補正する。本実施例でも、実施例１と同様に、グラフィック画像の領域における表示輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像が得られるように、逆トーンマップ２０１が補正される。その後、画素値制御部２１２は、補正後の逆トーンマップを補正逆トーンマップ２１３として出力する。本実施例では、複数の逆トーンマップが予め用意されており、複数の逆トーンマップのうちの１つが補正逆トーンマップ２１３として選択される。例えば、グラフィック画像の領域における表示輝度（表示輝度算出部２０９で算出される表示輝度）を輝度閾値以下にすることのできる逆トーンマップが、補正逆トーンマップ２１３として選択される。
【００７７】
画素値制御部２１２は、アルファ値３が０よりも大きい画素について、グラフィック画像の領域の画素であると判断し、表示輝度情報２１１に基づいて逆トーンマップ２０１を補正した逆トーンマップを補正逆トーンマップ２１３として出力する。また、画素値制御部４は、アルファ値３＝０の画素については、グラフィック画像の領域の画素でないと判断し、逆トーンマップ２０１を補正逆トーンマップ２１３として出力する。
【００７８】
なお、本実施例では、複数の逆トーンマップのうちの１つを補正逆トーンマップ２１３として選択する例を説明するが、逆トーンマップ２０１の値を調整することによって補正逆トーンマップ２１３が生成されてもよい。
なお、本実施例では、画素毎の補正逆トーンマップ２１３が生成される例を説明するが、画素間で共通の１つの補正逆トーンマップ２１３が生成されてもよい。
【００７９】
表示用画像生成部２１４は、補正逆トーンマップ２１３を用いてアルファ合成画像１４のダイナミックレンジを拡大することにより、表示用画像１６を生成する。具体的には、表示用画像生成部２１４は、アルファ合成画像１４の画素毎に、補正逆トーンマップ２１
３を用いてアルファ合成画像１４の画素値を変換する。それにより、表示用画像１６の画素値が得られる。補正逆トーンマップ２１３を用いることにより、表示用画像として、グラフィック画像の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像が生成される。表示用画像生成部２１４は、表示用画像１６を表示パネル１７に出力する。
【００８０】
次に、図６のフローチャートを用いて、表示輝度算出部２０９と画素値制御部２１２の処理を説明する。図６は、表示輝度算出部２０９と画素値制御部２１２の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００８１】
まず、表示輝度算出部２０９が、表示パネル１７からパネル特性情報６を取得する（Ｓ１０１）。
【００８２】
次に、表示輝度算出部２０９が、アルファ合成画像２０８、逆トーンマップ２０１、及び、パネル特性情報６を用いて、逆トーンマップ２０１を用いてアルファ合成画像２０８のダイナミックレンジを拡大したＨＤＲ画像の表示輝度を算出する（Ｓ１０２）。本実施例でも、実施例１と同様に、ＨＤＲ画像の画素値が算出され、算出された画素値から輝度値が算出され、算出された輝度値に対応する表示輝度が取得される。
【００８３】
そして、画素値制御部２１２が、ベース画像１の画素位置毎にアルファ値３が０よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１０３）。画素値制御部２１２は、アルファ値３が０よりも大きい画素位置に対して、グラフィック重畳位置であると判断し、Ｓ１０４の処理を行う。また、画素値制御部２１２は、アルファ値３が０である画素位置に対しては、グラフィック非重畳位置であると判断し、Ｓ１０６の処理を行う。
【００８４】
Ｓ１０４では、画素値制御部２１２が、グラフィック重畳位置毎に、Ｓ１０２で算出された表示輝度が輝度閾値より高いか否かを判断する。画素値制御部２１２は、Ｓ１０２で算出された表示輝度が輝度閾値より高いグラフィック重畳位置に対して、重畳後画像の表示輝度が第１の閾値を超える高輝度位置であると判断し、Ｓ１０５の処理を行う。また、画素値制御部２１２は、Ｓ１０２で算出された表示輝度が輝度閾値以下であるグラフィック重畳位置に対しては、重畳後画像の表示輝度が第１の閾値を超えない低輝度位置であると判断し、Ｓ１０６の処理を行う。
【００８５】
Ｓ１０５では、画素値制御部２１２が、高輝度位置毎に、逆トーンマップ２０１を補正することにより、補正逆トーンマップ２１３を取得する。具体的には、高輝度位置の補正逆トーンマップ２１３として、第２の逆トーンマップを選択する。そして、画素値制御部２１２は、選択した補正逆トーンマップ２１３を表示用画像生成部２１４に出力する。
【００８６】
Ｓ１０６では、画素値制御部２１２が、低輝度位置とグラフィック非重畳位置について、補正逆トーンマップ２１３として逆トーンマップ２０１（第１の逆トーンマップ）を選択する。そして、表示用画像生成部１５に出力する。そして、そして、画素値制御部２１２は、選択した補正逆トーンマップ２１３を表示用画像生成部２１４に出力する。
【００８７】
次に、図７（ａ），７（ｂ）を用いて、逆トーンマップの具体例をする。
図７（ａ）は、第１の逆トーンマップの一例を示し、図７（ｂ）は、第２の逆トーンマップの一例を示す。図７（ａ），７（ｂ）の横軸は、ダイナミックレンジを拡大する前の階調値を示し、縦軸は、ダイナミックレンジを拡大した後の階調値を示す。以後、横軸の階調値を“入力値”と記載し、縦軸の階調値を“出力値”と記載する。
本実施例では、第１の逆トーンマップは、低輝度位置とグラフィック非重畳位置に対して使用される。そして、第２の逆トーンマップは、高輝度位置に対して使用される。
図７（ａ），７（ｂ）から、第２の逆トーンマップでは、入力値の範囲に対して割り当てられた出力値の範囲が、第１の逆トーンマップよりも狭いことがわかる。具体的には、第１の逆トーンマップでは、入力値０〜２５５の範囲に対して出力値５〜１０００が割り当てられているのに対し、第２の逆トーンマップでは、入力値０〜２５５の範囲に対して出力値５〜２５５が割り当てられている。即ち、第２の逆トーンマップでは、出力値の最大値が２５５に制限されている。
このような第２の逆トーンマップを用いることにより、グラフィック画像が眩しくなることを抑制することができる。
【００８８】
以上述べたように、本実施例によれば、重畳後画像を表示用画像として生成する場合に、逆トーンマップが補正され、グラフィック画像の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像が生成される。それにより、表示用画像として、グラフィック画像の視認性が向上された重畳後画像（輝度制限画像）を生成することができる。具体的には、グラフィック画像が明るすぎてグラフィック画像が見え難くなることを抑制することができる。
なお、本実施例では重畳後画像の表示輝度を推定したが、実施例１と同様に重畳前画像の表示輝度が推定されてもよい。そして、重畳前画像の表示輝度に基づいて逆トーンマップが補正されてもよい。
【００８９】
＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
実施例１，２では、表示装置で静止画が表示される場合の例を説明したが、本実施例では、表示装置で動画が表示される場合の例を説明する。
【００９０】
まず、本実施例に係る表示装置の各機能部について説明する。本実施例に係る表示装置の構成は実施例１（図１）と同じである。但し、本実施例では、動画を表示するために、フレーム毎に表示用画像が生成される。
【００９１】
本実施例に係る表示装置には、フレーム毎に、ベース画像１、輝度比率情報２、及び、グラフィック画像８が入力される。本実施例では、動画のフレームレートが６０ｆｐｓであるものとする。そのため、本実施例では、１秒間に、６０枚のベース画像１、６０個の輝度比率情報２、及び、６０枚のグラフィック画像８が順次入力される。
【００９２】
表示輝度算出部５は、フレーム毎（画像毎）に表示輝度を算出する。例えば、１秒間に６０枚の画像について表示輝度を算出する。表示輝度の算出方法は実施例１と同じである。
画素値制御部４は、フレーム毎に輝度比率情報２を補正する。例えば、１秒間に６０枚の画像について輝度比率情報２を補正する。輝度比率情報の補正方法は実施例１と同じである。
重み算出部１８、乗算器１９，２０、及び、加算器２１により、フレーム毎に、アルファ合成画像１４が生成される。
表示用画像生成部１５は、フレーム毎に表示用画像を生成する。
表示パネル１７は、フレーム毎に表示用画像を表示する。
【００９３】
次に、図８を用いて、本実施例に係るベース画像１、輝度比率情報２、及び、グラフィック画像８の具体例を説明する。図８は、本実施例に係るベース画像１、輝度比率情報２、及び、グラフィック画像８の一例を示す。
図８において、ベース画像１−１は１番目のフレームのベース画像であり、ベース画像１−２は２番目のフレームのベース画像であり、ベース画像１−３は３番目のフレームのベース画像である。フレームレートが６０ｆｐｓであるとすると、ベース画像１−１が入
力されてから１／６０秒後にベース画像１−２が入力され、ベース画像１−２が入力されてから１／６０秒後にベース画像１−３が入力される。
輝度比率情報２−１は１番目のフレームの輝度比率情報であり、輝度比率情報２−２は２番目のフレームの輝度比率情報であり、輝度比率情報２−３は３番目のフレームの輝度比率情報である。
グラフィック画像８−１は１番目のフレームのグラフィック画像であり、グラフィック画像８−２は２番目のフレームのグラフィック画像であり、グラフィック画像８−３は３番目のフレームのグラフィック画像である。
輝度比率情報２とグラフィック画像８は、ベース画像１と同期して入力される。即ち、ベース画像１−１と同じタイミングで輝度比率情報２−１とグラフィック画像８−１が入力され、ベース画像１−２と同じタイミングで輝度比率情報２−２とグラフィック画像８−２が入力される。そして、ベース画像１−３と同じタイミングで輝度比率情報２−３とグラフィック画像８−３が入力される。
【００９４】
上述した３フレーム分の情報が順次入力される場合の処理について説明する。
まず、ベース画像１−１、輝度比率情報２−１、及び、グラフィック画像８−１を用いて、表示用画像が生成される。具体的には、表示輝度算出部５が、ベース画像１−１と輝度比率情報２−１を用いて表示輝度を算出する。次に、画素値制御部４が、表示輝度算出部５で算出された表示輝度に基づいて輝度比率情報２−１を補正することにより、補正輝度比率情報を生成する。そして、ベース画像１−１にグラフィック画像８−１を重畳したアルファ合成画像が生成される。次に、上記生成されたアルファ合成画像のダイナミックレンジを画素値制御部４で生成された補正輝度比率情報を用いて拡大することにより、表示用画像が生成される。
次に、ベース画像１−２、輝度比率情報２−２、及び、グラフィック画像８−２を用いて、表示用画像が生成される。表示用画像の生成方法は上述したとおりである。
そして、ベース画像１−３、輝度比率情報２−３、及び、グラフィック画像８−３を用いて、表示用画像が生成される。
以後、フレーム毎に処理が行われる。
【００９５】
次に、図９を用いて、本実施例に係る表示用画像１６の具体例を説明する。図９は、本実施例に係る表示用画像１６の一例を示す。
図９において、表示用画像１６−１は、ベース画像１−１、輝度比率情報２−１、及び、グラフィック画像８−１を用いて生成された表示用画像である。表示用画像１６−２は、ベース画像１−２、輝度比率情報２−２、及び、グラフィック画像８−２を用いて生成された表示用画像である。表示用画像１６−３は、ベース画像１−３、輝度比率情報２−３、及び、グラフィック画像８−３を用いて生成された表示用画像である。
【００９６】
表示用画像１６−１の高輝度領域６１０は、グラフィック画像の領域６１１の外側の領域である。そのため、高輝度領域６１０の輝度は制限されずに、第１の閾値より高い値となっている。
表示用画像１６−２の高輝度領域６１２は、グラフィック画像の領域６１３の外側の領域である。そのため、高輝度領域６１２の輝度は第１の閾値以下に制限されている。それにより、グラフィック画像が眩しくなることが抑制されている。
表示用画像１６−３の高輝度領域６１４は、グラフィック画像の領域６１５の外側の領域である。そのため、高輝度領域６１４の輝度は制限されずに、第１の閾値より高い値となっている。
【００９７】
以上述べたように、本実施例によれば、フレーム毎に処理が行われる。それにより、動画像を表示する場合にも、実施例１と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施例では、実施例１で述べた構成を有する表示装置で動画が表示される例を
説明したが、これに限らない。例えば、実施例２で述べた構成を有する表示装置で動画が表示されてもよい。その場合にも、フレーム毎に処理が行われればよい。
【００９８】
＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
実施例１〜３では、ベース画像と差分情報が表示装置に入力される例を説明したが、本実施例では、重畳前画像であるＨＤＲ画像が表示装置に入力される例を説明する。
【００９９】
まず、図１０を用いて、本実施例に係る表示装置の各機能部について説明する。図１０は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
なお、実施例１（図１）と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。
本実施例に係る表示装置には、重畳前画像７００、アルファ値３、及び、グラフィック画像８が入力される。重畳前画像７００はＨＤＲ画像である。重畳前画像７００は、例えば、ＡＣＥＳ規格の画像であり、画素値が１６ｂｉｔの浮動小数点形式で表現された画像である。
【０１００】
表示輝度算出部７０３は、重畳前画像７００を取得する。また、表示輝度算出部７０３は、表示パネル１７からパネル特性情報６を取得する。そして、表示輝度算出部７０３は、重畳前画像７００とパネル特性情報６に基づいて、重畳前画像７００の表示輝度を算出する。表示輝度の算出方法は実施例１と同じである。その後、表示輝度算出部７０３は、表示輝度の算出結果を、表示輝度情報７０５として画素値制御部７０６に出力する。
【０１０１】
画素値制御部７０６は、アルファ値３、重畳前画像７００、及び、表示輝度情報７０５を取得する。そして、画素値制御部７０６は、アルファ値３と表示輝度情報７０５に基づいて、重畳前画像７００を補正する。具体的には、グラフィック画像の領域における表示輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像が得られるように、重畳前画像７００の階調値が補正される。例えば、グラフィック画像の領域における表示輝度（表示輝度算出部７０３で算出される表示輝度）が輝度閾値以下となる階調値に、重畳前画像７００の階調値が補正される。その後、画素値制御部７０６は、補正後の重畳前画像を補正重畳前画像７０７として出力する。
【０１０２】
画素値制御部７０６は、アルファ値３が０よりも大きい画素について、グラフィック画像の領域の画素であると判断し、表示輝度情報７０５に基づいて重畳前画像７００の画素値を補正した画素値を、補正重畳前画像７０７の画素値として出力する。また、画素値制御部７０６は、アルファ値３が０である画素については、グラフィック画像の領域の画素でないと判断し、重畳前画像７００の画素値を補正重畳前画像７０７の画素値として出力する。
【０１０３】
表示輝度算出部７０３と画素値制御部７０６の処理が行われた後、重み算出部１８、乗算器１９，２０、及び、加算器２１を用いて、実施例１と同様にアルファ合成が行われる。その結果、乗算器１９から、補正重畳前画像７０７の画素値にベース重み１１を乗算した重みづけ重畳前画像７１０が出力される。加算器２１では、アルファ合成画像として輝度制限画像が生成される。そして、加算器２１からは、表示用画像１６としてアルファ合成画像が出力される。
【０１０４】
以上述べたように、本実施例によれば、差分情報を補正することにより重畳前画像の階調値を間接的に補正するのではなく、重畳前画像の階調値を直接的に補正することにより、重畳後画像の輝度が制限される。その結果、重畳前画像が装置に入力された場合においても、表示用画像として、グラフィック画像の視認性が向上された重畳後画像（輝度制限画像）を生成することができる。
【０１０５】
＜実施例５＞
以下、本発明の実施例５に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
実施例１〜４では、画像処理装置が表示装置に設けられている場合の例を説明した。本実施例では、画像処理装置が表示装置とは別体の装置である場合の例を説明する。
なお、本実施例では、撮像装置に画像処理装置が設けられている場合の例を説明するが、画像処理装置は撮像装置とは異なる装置に設けられていてもよい。例えば、画像処理装置は、記録媒体に記録された画像を再生する画像再生装置に設けられていてもよい。
【０１０６】
まず、図１１を用いて、本実施例に係る画像表示システムについて説明する。
本実施例に係る画像表示システムは、撮像装置８００と表示装置８０１を有する。撮像装置８００と表示装置８０１は、有線接続または無線接続により、互いに通信可能に接続されている。図１１では、通信ケーブル８１５を用いて撮像装置８００と表示装置８０１が互いに接続されている。
撮像装置８００は、デジタルカメラ、デジタルカムコーダ、等の撮像素子を内蔵しており、撮影した画像を再生し、再生した画像を表示装置８０１に出力する。また、撮像装置８００は、再生した画像にグラフィックス画像をアルファ合成することができる。
表示装置８０１は、撮像装置８００から出力された画像を表示する。
【０１０７】
撮像装置８００の各機能部について説明する。
撮像レンズ８０２は、撮像素子８０３に被写体像を結像する光学レンズである。
撮像素子８０３は、結像された被写体像をアナログデータ（アナログ信号）に変換し、得られたアナログデータを出力する光電変換素子である。
Ａ／Ｄ変換部８０４は、撮像素子８０３から出力されたアナログデータをデジタルデータ（デジタル信号）に変換する回路である。
【０１０８】
メモリ制御部８０５は、Ａ／Ｄ変換部８０４、圧縮伸長部８０７、メモリ部８０８、画像再生部８０９、及び、合成部８１３との間でデータの送受信を行う。例えば、メモリ制御部８０５は、Ａ／Ｄ変換部８０４から出力されたデジタルデータを、メモリ部８０８に書き込む。Ａ／Ｄ変換部８０４から出力されたデジタルデータは、撮影された画像を表す画像データである。
メモリ部８０８は、画像データを記憶可能な記録媒体である。メモリ部８０８としては、光ディスク、磁気ディスク、半導体メモリ、等を使用することができる。
システム制御部８０６は、撮像装置８００の各機能部を統括的に制御する回路である。
圧縮伸長部８０７は、画像データに離散コサイン変換（ＤＣＴ）等の圧縮／伸長（解凍）処理を施すことにより、画像データのデータ量を削減したり、画像データのデータ量を元のデータ量に復元したりする。例えば、メモリ制御部８０５は、メモリ部８０８から画像データを読み出し、読み出した画像データに対する圧縮／伸長処理を圧縮伸長部８０７に行わせ、圧縮／伸長処理後の画像データをメモリ部８０８に書き込む。
【０１０９】
画像再生部８０９は、メモリ制御部８０５を介して、メモリ部８０８から画像データ（ＨＤＲ画像；重畳前画像）を読み出す。そして、画像再生部８０９は、読み出した重畳前画像を出力する。
【０１１０】
表示輝度算出部８１１は、画像再生部８０９から重畳前画像を取得し、表示装置８０１からパネル特性情報８１２を取得する。パネル特性情報８１２は、通信Ｉ／Ｆ部８１４を介して取得される。そして、表示輝度算出部８１１は、パネル特性情報８１２に基づいて重畳前画像の表示輝度（推定値）を算出する。表示輝度の算出方法は実施例１と同じである。その後、表示輝度算出部８１１は、表示輝度の算出結果を表す表示輝度情報を、画素値制御部８１０に出力する。
画素値制御部８１０は、画像再生部８０９から重畳前画像を取得し、表示輝度算出部８１１から表示輝度情報を取得する。そして、画素値制御部８１０は、表示輝度情報に基づいて重畳前画像を補正することにより、補正重畳前画像を生成する。本実施例では、グラフィック画像の領域が予め定められており、実施例４と同様の方法で補正重畳前画像が生成される。その後、画素値制御部８１０は、補正重畳前画像を合成部８１３に出力する。
合成部８１３は、メモリ制御部８０５を介して、メモリ部８０８から画像データ（グラフィック画像）を読み出す。そして、合成部８１３は、補正重畳前画像とグラフィック画像をアルファ合成する。補正重畳前画像を使用することにより、アルファ合成後の画像として輝度制限画像が得られる。合成部８１３は、生成した輝度制限画像を出力する。
【０１１１】
通信Ｉ／Ｆ部８１４は、表示装置８０１の通信Ｉ／Ｆ部８２０と通信ケーブル８１５を介して接続されている。通信Ｉ／Ｆ部８１４は、表示装置８０１からパネル特性情報８１２を取得し、取得したパネル特性情報８１２を表示輝度算出部８１１に出力する。また、通信Ｉ／Ｆ部８１４は、合成部８１３から輝度制限画像を取得し、取得した輝度制限画像を表示用画像として表示装置８０１に出力する。
【０１１２】
表示装置８０１の各機能部について説明する。
通信Ｉ／Ｆ部８２０は、パネル特性情報８１２を通信Ｉ／Ｆ部８１４に出力する。また、通信Ｉ／Ｆ部８２０は、通信Ｉ／Ｆ部８１４から輝度制限画像を取得し、取得した輝度制限画像を出力する。
システム制御部８２１は、表示装置８０１の各機能部を統括的に制御する回路である。
画像出力部８２２は、通信Ｉ／Ｆ部８２０から輝度制限画像を取得し、取得した輝度制限画像を表示パネル８２３の動作タイミングに合わせて出力する。
表示パネル８２３は、画像出力部８２２から出力された輝度制限画像を表示する。
【０１１３】
以上述べたように、本実施例によれば、表示装置と別体の装置によって、表示用画像として、グラフィック画像の視認性が向上された重畳後画像（輝度制限画像）を生成することができる。それにより、表示装置のユーザにグラフィック画像が見やすい画像を見せることができる。
なお、本実施例では、撮像によってＨＤＲ画像が得られる場合の例を説明したが、撮像によってベース画像と差分画像が得られてもよい。その場合には、実施例１〜３と同様の方法により、輝度の制限が行われればよい。
【０１１４】
なお、実施例１〜５では、グラフィック画像の画素のうち、輝度が第１の閾値以上になってしまう画素の輝度を低減する例を説明したが、これに限らない。例えば、グラフィック画像全体の輝度が低減されてもよいし、重畳後画像全体の輝度が低減されてもよい。但し、輝度を低減する領域を画像の一部に限定すれば、それ以外の領域の表示画質を維持することができる。
【０１１５】
＜実施例６＞
以下、本発明の実施例６に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
実施例１〜５では、グラフィック画像の領域の輝度が制限された輝度制限画像を生成する例を説明した。本実施例では、グラフィック画像の周辺の領域の輝度が制限された輝度制限画像を生成する例を説明する。
なお、本実施例では、グラフィック画像の透明度が０である場合、即ち、グラフィック画像が背景を透過しない画像である場合の例を説明するが、グラフィック画像は背景を透過する画像であってもよい。
【０１１６】
まず、図１２を用いて、本実施例に係る画像処理装置の各機能部について説明する。図１２は、本実施例に係る画像処理装置１２０の機能構成の一例を示すブロック図である。
図１２に示すように、画像処理装置１２０は、表示用画像生成部１２１、記憶部１２２、操作部１２３、出力部１２８、等を有する。表示用画像生成部１２１は、描画部１２４、特徴量取得部１２５、補正情報生成部１２６、輝度補正部１２７、等を有する。
画像処理装置１２０は、フレーム毎に表示用画像を生成する。そして、画像処理装置に接続された不図示の表示装置では、フレーム毎に表示用画像が表示される。
【０１１７】
表示用画像生成部１２１は表示用画像を生成する。表示用画像生成部１２１は、例えば、マイクロコンピュータ−等の演算装置を用いて実現される。表示用画像生成部１２１は、描画部１２４、特徴量取得部１２５、補正情報生成部１２６、輝度補正部１２７、等を有する。これらの機能部は、ハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアによって実現されてもよい。
【０１１８】
記憶部１２２には、複数の画像が記録されている。記憶部１２２は、描画部１２４からの要求に応じて、複数の画像のうちの１つを描画部１２４に出力する。本実施例では、ＨＤＲ画像が重畳前画像として描画部１２４に出力されるものとする。記憶部１２２としては、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ、等を用いることができる。
【０１１９】
操作部１２３は、ユーザ操作を受け付けるユーザインタフェースである。操作部１２３は、ユーザ操作が行われた場合に、当該ユーザ操作を表す操作情報を描画部１２４に出力する。操作部１２３としては、マウス、キーボード、等を用いることができる。
【０１２０】
描画部１２４は、記憶部１２２から送信された重畳前画像をデコードする。また、描画部１２４は、操作部１２３から出力された操作情報に基づいて、重畳前画像上にグラフィック画像を描画する。換言すれば、描画部１２４は、重畳前画像にグラフィック画像を重畳する。グラフィック画像は、例えば、描画部１２４内に予め記録されている。そして、描画部１２４は、重畳前画像にグラフィック画像が重畳された重畳後画像を特徴量取得部１２５と輝度補正部１２７に出力する。また、描画部１２４は、グラフィック画像の領域を示すグラフィック領域情報を補正情報生成部１２６に出力する。グラフィック領域情報は、グラフィック画像の位置、サイズ、形状、等を表す。
なお、重畳前画像にグラフィック画像を重畳しない場合には、描画部１２４は、重畳前画像を輝度補正部１２７に出力し、グラフィック領域情報の出力は行わない。
【０１２１】
特徴量取得部１２５は、重畳後画像を描画部１２４から取得し、特徴量を取得する領域（取得領域）を示す取得領域情報を補正情報生成部１２６から取得する。そして、特徴量取得部１２５は、取得領域における重畳後画像の特徴量を取得し、取得した特徴量を補正情報生成部１２６に出力する。
なお、本実施例では、輝度値のヒストグラムが特徴量として取得される例を説明するが、特徴量はこれに限らない。特徴量は明るさを表す情報であればよい。例えば、画素値のヒストグラム、画素値の代表値、輝度値の代表値、等であってもよい。代表値は、最大値、最小値、最頻値、中間値、平均値、等である。
【０１２２】
補正情報生成部１２６は、グラフィック領域情報を描画部１２４から取得し、画像処理装置１２０に接続された表示装置（不図示）からパネル情報を取得する。パネル情報は、対応情報、パネルサイズ、最大表示輝度、等を含む。対応情報は、表示装置がＨＤＲ画像の表示に対応しているか否かを表す。パネルサイズは画面のサイズである。最大表示輝度は、表示装置が表示可能な輝度の最大値である。
そして、補正情報生成部１２６は、グラフィック領域情報とパネル情報に基づいて取得領域を決定し、決定した取得領域を示す取得領域情報を特徴量取得部１２５に出力する。本実施例では、グラフィック画像の周辺の領域が取得領域として決定される。
また、補正情報生成部１２６は、特徴量を特徴量取得部１２５から取得する。
そして、補正情報生成部１２６は、重畳後画像のどの位置の輝度をどの程度低減するかを示す補正情報を生成し、生成した補正情報を輝度補正部１２７に出力する。
【０１２３】
輝度補正部１２７は、重畳後画像を描画部１２４から取得し、補正情報を補正情報生成部１２６から取得する。そして、輝度補正部１２７は、補正情報に基づいて重畳後画像を補正することにより、輝度制限画像を生成する。その後、輝度補正部１２７は、生成した輝度制限画像を表示用画像として出力部１２８に出力する。
なお、重畳前画像にグラフィック画像を重畳しない場合には、輝度補正部１２７は、描画部１２４から出力された重畳前画像を表示用画像として出力部１２８に出力する。
【０１２４】
出力部１２８は、輝度補正部１２７から出力された表示用画像を、画像処理装置１２０の外部に出力する。例えば、出力部１２８は、表示用画像を、画像処理装置１２０に接続された表示装置に出力する。出力部１２８は、例えば、画像データを出力する出力端子とその処理回路を有する。出力端子としては、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）(登録商標）などの通信規格の端子を用いることができる。
【０１２５】
次に、図１３を用いて、画像処理装置１２０の処理手順について説明する。図１３は、画像処理装置１２０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１２６】
まず、描画部１２４が、記憶部１２２から出力された重畳前画像をデコードし、操作部１２３から出力された操作情報に基づいてグラフィック画像を描画する（Ｓ２０１）。それにより、重畳前画像にグラフィック画像が重畳された重畳後画像が生成される。
なお、操作情報に依ってはグラフィック画像の描画が行われないこともある。
【０１２７】
次に、補正情報生成部１２６が、グラフィック領域情報に基づいて、描画部１２４から出力された画像にグラフィック画像が存在するか否かを判断する（Ｓ２０２）。上述したように、本実施例では、グラフィック画像が描画されない場合には、描画部１２４からグラフィック領域情報は出力されない。そのため、補正情報生成部１２６は、描画部１２４からグラフィック領域情報が出力された場合に、グラフィック画像が存在すると判断し、描画部１２４からグラフィック領域情報が出力されなかった場合に、グラフィック画像が存在しないと判断する。グラフィック画像が存在する場合にはＳ２０３に処理が進められ、グラフィック画像が存在しない場合にはＳ２０５に処理が進められる。
なお、グラフィック画像が描画されない場合に、描画部１２４からグラフィック画像が存在しないことを示すグラフィック領域情報が出力されてもよい。その場合には、グラフィック領域情報の内容を確認することで、上記判断を行うことができる。
【０１２８】
Ｓ２０３では、補正情報生成部１２６が、グラフィック領域情報に基づいて、第４の閾値以上の時間、グラフィック画像に対するユーザ操作（ＧＵＩ操作）が行われていないか否かを判断する。例えば、補正情報生成部１２６は、グラフィック領域情報を定期的に取得し、グラフィック領域情報の時間的な変化に基づいて、上記の判断を行う。第４の閾値以上の時間、グラフィック画像に対するユーザ操作が行われていない場合には、Ｓ２０５に処理が進められる。第４の閾値の時間にグラフィック画像に対するユーザ操作が行われた場合には、Ｓ２０４に処理が進められる。
なお、第４の閾値は、メーカーによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。
【０１２９】
Ｓ２０４では、補正情報生成部１２６が、グラフィック領域情報に基づいて、グラフィック画像の領域が第５の閾値より速い速度で変化しているか否かを判断する。換言すれば、グラフィック画像の領域の変化速度（ＧＵＩ速度）が第５の閾値より速いか否かが判断
される。例えば、補正情報生成部１２６は、グラフィック領域情報を定期的に取得し、グラフィック領域情報の時間的な変化の度合いに基づいて、上記の判断を行う。グラフィック画像の領域が第５の閾値より速い速度で変化している場合には、Ｓ２０５に処理が進められる。グラフィック画像の領域が第５の閾値以下の速度で変化している場合には、Ｓ２０６に処理が進められる。
なお、第５の閾値は、メーカーによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザが変更可能な値であってもよい。
【０１３０】
グラフィック画像が長時間操作されなかった場合、表示された表示用画像におけるグラフィック画像にユーザが注目していない可能性が高い。また、グラフィック画像の領域の変化速度が高い場合、表示された表示用画像におけるグラフィック画像にユーザが注目していない可能性が高い。
そのため、Ｓ２０５では、補正情報生成部１２６が、ユーザがグラフィック画像に注目していないと判断する。そして、補正情報生成部１２６は、重畳後画像を補正しないことを示す補正情報（非補正情報）を輝度補正部１２７に出力する。輝度補正部１２７は、補正情報生成部１２６から非補正情報が出力された場合に、輝度制限画像を生成する処理を省略し、描画部１２４から出力された重畳後画像を表示用画像として出力部１２８に出力する。その後、Ｓ２０８に処理が進められる。Ｓ２０２でグラフィック画像が存在しないと判断された場合にも、同様の処理が行われる。
【０１３１】
Ｓ２０６では、補正情報生成部１２６が、ユーザがグラフィック画像に注目していると判断する。そして、Ｓ２０７に処理が進められる。
【０１３２】
なお、重畳前画像上に複数のグラフィック画像が描画されている場合には、描画されたグラフィック画像毎に、Ｓ２０３とＳ２０４の処理が行われる。そして、複数のグラフィック画像の中にユーザが注目しているグラフィック画像が存在する場合には、Ｓ２０６に処理が進められ、複数のグラフィック画像の中にユーザが注目しているグラフィック画像が存在しない場合には、Ｓ２０５に処理が進められる。
なお、Ｓ２０３とＳ２０４の処理の一方または両方が省略されてもよい。Ｓ２０３とＳ２０４の処理とは異なる方法で、ユーザがグラフィック画像に注目しているか否かが判断されてもよい。例えば、カメラを用いてユーザの視線を検出し、視線の検出結果とグラフィック領域情報とに基づいて、ユーザがグラフィック画像に注目しているか否かが判断されてもよい。
【０１３３】
Ｓ２０７では、輝度補正処理が行われ、輝度補正部１２７から出力部１２８に表示用画像として輝度制限画像が出力される。そして、Ｓ２０８に処理が進められる。輝度補正処理の詳細については、後述する。
【０１３４】
Ｓ２０８では、出力部１２８が、輝度補正部１２７から出力された表示用画像を、画像処理装置１２０の外部に出力する。
【０１３５】
次に、図１４を用いて、本実施例に係る輝度補正処理（Ｓ２０７の処理）の手順について説明する。図１４は、本実施例に係る輝度補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３６】
まず、補正情報生成部１２６が、描画部１２４から出力されたグラフィック領域情報からグラフィック領域を設定する（Ｓ３０１）。グラフィック領域は、グラフィック画像の領域を示す。
なお、描画部１２４で複数のグラフィック画像が描画された場合には、ユーザが注目していると判断されたグラフィック画像に関するグラフィック領域のみが設定される。
【０１３７】
次に、補正情報生成部１２６が、Ｓ３０１で設定されたグラフィック領域の周辺の領域を周辺領域（取得領域）として設定する（Ｓ３０２）。
なお、本実施例では周辺領域にグラフィック領域が含まれない場合の例を説明するが、グラフィック領域を含む領域が周辺領域として設定されてもよい。
【０１３８】
図１５を用いて、Ｓ３０１とＳ３０２の処理の具体例について説明する。
図１５において、矢印の画像（マウスカーソル）がグラフィック画像である。Ｓ３０１では、グラフィック画像を囲む最小の矩形領域がグラフィック領域として設定される。
Ｓ３０２では、グラフィック領域を拡張した拡張領域からグラフィック領域を除いた領域が、周辺領域として設定される。拡張領域は矩形領域である。拡張領域の上辺は、グラフィック領域の上辺から上側にｙ画素だけ離れており、拡張領域の下辺は、グラフィック領域の下辺から下側にｙ画素だけ離れている。拡張領域の右辺は、グラフィック領域の右辺から右側にｘ画素だけ離れており、拡張領域の左辺は、グラフィック領域の左辺から左側にｘ画素だけ離れている。ｘとｙの値は、パネル情報に含まれるパネルサイズに基づいて決定される。パネルサイズは、例えば、画面のサイズを“インチ”や“ｃｍ”で表した情報である。
【０１３９】
周辺領域は、ユーザがグラフィック画像に注目した際に、ユーザが直視している箇所と距離が近い領域である。具体的には、周辺領域は、ユーザがグラフィック画像に注目した際に、グラフィック画像の視認性に大きく影響すると推測できる影響領域である。
ユーザと画面との距離が一定であり、表示用画像が画面のサイズに合うように拡大または縮小されて表示されるとすると、画面のサイズが大きいほど、画面のサイズに対する影響領域のサイズは小さくなる。そのため、画面のサイズが大きいほど小さいｘとｙを用いることが好ましい。また、人間の視野は一般的に垂直方向よりも水平方向に広い。そのため、ｘの値として、ｙの値より大きい値を使用することが好ましい。
【０１４０】
本実施例では、以下の式４−１，４−２を用いて、ｘとｙの値が決定される。式４−１において、Ｘ画素は重畳後画像の水平方向の総画素数であり、ｇｘ［ｃｍ］は影響領域の水平方向のサイズ（ｘに対応するサイズ）であり、ｌｘ［ｃｍ］は画面の水平方向のサイズである。式４−２において、Ｙ画素は重畳後画像の垂直方向の総画素数であり、ｇｙ［ｃｍ］は影響領域の垂直方向のサイズ（ｙに対応するサイズ）であり、ｌｙ［ｃｍ］は画面の垂直方向のサイズである。
ｘ＝Ｘ×ｇｘ÷ｌｘ  ・・・（式４−１）
ｙ＝Ｙ×ｇｙ÷ｌｙ  ・・・（式４−２）
例えば、重畳後画像のサイズが水平方向１９２０画素×垂直方向１０８０画素であり、画面のサイズが２４インチ（水平方向５３．１［ｃｍ］×垂直方向２９．９［ｃｍ］）であったとする。そして、影響領域の水平方向のサイズが３［ｃｍ］、影響領域の垂直方向のサイズが２［ｃｍ］、と定められていたとする。その場合、ｘ＝１９２０×３÷５３．１＝１０８画素、ｙ＝１０８０×２÷２９．９＝７２画素を使用して、周辺領域が設定される。
【０１４１】
なお、本実施例では、グラフィック領域と拡張領域の形状が矩形領域である場合の例を説明するが、グラフィック領域と拡張領域の形状は矩形領域に限らない。
【０１４２】
Ｓ３０２の次に、補正情報生成部１２６は、Ｓ３０２で設定した周辺領域を取得領域として示す取得領域情報を特徴量取得部１２５に出力する（Ｓ３０３）。特徴量取得部１２５は、取得領域情報が示す取得領域における重畳後画像の特徴量を取得し、取得した特徴
量を補正情報生成部１２６に出力する。本実施例では、輝度カテゴリ（輝度値または輝度範囲）毎に取得領域内の画素数がカウントされ、特徴量として輝度ヒストグラムが取得される。輝度範囲は、所定幅を有する輝度値の範囲である。
【０１４３】
次に、補正情報生成部１２６が、Ｓ３０３で取得された特徴量と、パネル情報に含まれる最大表示輝度と、に基づいて、周辺領域の平均表示輝度（表示輝度の平均値）を算出する（Ｓ３０４）。
具体的には、輝度カテゴリ毎に、その輝度カテゴリに対応する表示輝度が、最大表示輝度に基づいて推定される。輝度カテゴリが輝度値である場合には、当該輝度値に対応する表示輝度が算出される。輝度カテゴリが輝度範囲である場合には、当該輝度範囲に対応する表示輝度が算出される。例えば、輝度範囲の輝度値の最大値、最小値、中間値、または、平均値に対応する表示輝度が算出される。そして、輝度カテゴリ毎に、度数が表示輝度に乗算される。その後、乗算結果の総和を輝度ヒストグラムの総度数で除算することにより、平均表示輝度が算出される。
即ち、平均表示輝度は、以下の式５を用いて算出される。式５において、Ｌａｖｅは平均表示輝度であり、Ｍは輝度カテゴリの総数であり、Ｌｉはｉ番目の輝度カテゴリに対して算出された表示輝度であり、Ｎｉはｉ番目の輝度カテゴリの度数であり、Ｐは輝度ヒストグラムの総度数である。
【数１】
2015141333.tif 000003
【０１４４】
次に、補正情報生成部１２６が、Ｓ３０４で算出した平均表示輝度が閾値ＴＨａｖｅより高いか否かを判断する（Ｓ３０５）。閾値ＴＨａｖｅは、例えば、２００ｃｄ／ｍ２である。平均表示輝度が閾値ＴＨａｖｅより高い場合にはＳ３０６に処理が進められ、平均表示輝度が閾値ＴＨａｖｅ以下である場合には本フローが終了される。具体的には、平均表示輝度が閾値ＴＨａｖｅ以下である場合には、補正情報生成部１２６は、非補正情報を輝度補正部１２７に出力する。
なお、閾値ＴＨａｖｅは上記値に限らない。閾値ＴＨａｖｅは、メーカーによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザによって変更可能な値であってもよい。
【０１４５】
Ｓ３０６では、補正情報生成部１２６が、周辺領域の平均表示輝度を閾値ＴＨａｖｅと一致させる補正値と、補正対象の領域を示す補正領域情報と、を含む補正情報を生成し、生成した補正情報を輝度補正部１２７に出力する。本実施例では、補正領域情報として、周辺領域を示す周辺領域情報が生成される。周辺領域情報は、例えば、取得領域情報と同じ情報である。補正値は、重畳後画像の画素値を補正する補正値である。本実施例では、補正値として画素値に乗算する補正率が算出される。具体的には、以下の式６を用いて補正率Ｒが算出される。
Ｒ＝ＴＨａｖｅ／Ｌａｖｅ  ・・・（式６）
【０１４６】
なお、補正値は補正率に限らない。例えば、補正値は画素値に加算する値であってもよい。
なお、周辺領域情報と取得領域情報とで、領域の表現方法が互いに異なっていてもよい。例えば、周辺領域情報と取得領域情報の一方が周辺領域内の各画素の座標によって周辺領域を表し、他方が周辺領域の頂点座標によって周辺領域を表していてもよい。
【０１４７】
輝度補正部１２７は、周辺領域情報が示す周辺領域内の各画素値（重畳後画像の画素値）に補正率Ｒを算出することにより、周辺領域における重畳後画像の輝度を補正する。それにより、周辺領域の輝度が第１の閾値以下に制限された輝度制限画像が生成される。そして、輝度補正部１２７は、生成した輝度制限画像を表示用画像として出力する。換言すれば、輝度補正部１２７は、周辺領域外における表示用画像の画素値として、描画部１２４から出力された重畳後画像の画素値を出力する。そして、輝度補正部１２７は、周辺領域内における表示用画像の画素値として、描画部１２４から出力された重畳後画像の画素値に補正率Ｒを乗算した値を出力する。
【０１４８】
以上述べたように、本実施例によれば、重畳後画像を表示用画像として生成する場合に、グラフィック画像の周辺の領域における輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像が生成される。それにより、表示用画像として、グラフィック画像の視認性が向上された重畳後画像（輝度制限画像）を生成することができる。具体的には、グラフィック画像の周辺が明るすぎてグラフィック画像が見え難くなることを抑制することができる。ひいては、ユーザの作業効率を向上させることができる。
また、本実施例によれば、グラフィック領域情報に基づいて、表示された表示用画像におけるグラフィック画像にユーザが注目しているか否かが判断される。そして、ユーザがグラフィック画像に注目していないと判断された場合に、輝度制限画像を生成する処理が省略される。ユーザがグラフィック画像に注目していない場合にはグラフィック画像の視認性が低くても問題はない。そのため、そのような場合に輝度制限画像を生成する処理を省略することにより、処理負荷を低減することができる。また、ユーザが注目していないグラフィック画像の周辺の表示画質を維持することができる。
【０１４９】
なお、本実施例では、周辺領域の平均表示輝度が閾値ＴＨａｖｅと一致するように、周辺領域の輝度を低減する例を説明したが、これに限らない。周辺領域の画素のうち、表示輝度が閾値ＴＨａｖｅ以上の画素の輝度が閾値ＴＨａｖｅと一致するように、周辺領域の輝度を低減させてもよい。周辺領域の全ての画素の輝度を低減させてもよいし、周辺領域の画素のうち表示輝度が閾値ＴＨａｖｅ以上の画素の輝度を低減させてもよい。
なお、本実施例では、表示輝度が閾値ＴＨａｖｅと一致するように輝度を低減する例を説明したが、表示輝度が閾値ＴＨａｖｅよりも低くなるように輝度を低減させてもよい。
なお、本実施例では、重畳後画像の輝度を直接的に補正する例を説明したが、重畳前画像の輝度を補正することにより、重畳後画像の輝度が間接的に補正されてもよい。例えば、描画部１２４が輝度補正部１２７の後段に設けられていてもよい。具体的には、輝度補正部１２７が、重畳前画像の輝度を補正することにより、補正重畳前画像を生成してもよい。そして、描画部１２４が、補正重畳前画像上にグラフィック画像を描画してもよい。
【０１５０】
＜実施例７＞
以下、本発明の実施例７に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
なお、以下では実施例６と異なる点について説明し、実施例６と同様の機能等については説明を省略する。
【０１５１】
本実施例に係る画像処理装置の構成は実施例６（図１２）と同じである。また、本実施例に係る画像処理装置の処理手順も実施例６（図１３）と同じである。但し、本実施例では、描画部１２４が、補正情報生成部１２６にも重畳後画像を出力するものとする。
本実施例では、輝度補正処理（Ｓ２０７の処理）の手順が実施例６と異なる。実施例６では、グラフィック領域を囲む周辺領域の輝度を低減する例を説明した。本実施例では、階調値が第２の閾値以上の画素を含み、且つ、グラフィック画像からの距離が第３の閾値以下である近傍高輝度領域の輝度を低減する例を説明する。
なお、第２の閾値と第３の閾値は、メーカーによって予め定められた固定値であってもよいし、ユーザによって変更可能な値であってもよい。本実施例では、第３の閾値は、実
施例６で述べたｘとｙによって決まる値である。
【０１５２】
以下、図１６，１７を用いて、本実施例に係る輝度補正処理の手順を説明する。図１６は、本実施例に係る輝度補正処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１７は、高輝度領域と高輝度周辺領域の一例を示す図である。
【０１５３】
まず、補正情報生成部１２６が、重畳後画像の領域のうち第２の閾値以上の階調値を有する画素を含む領域を、高輝度領域として設定する（Ｓ５０１）。本実施例では、図１７に示すように、第２の閾値以上の階調値を有する画素からなる領域を囲む最小の矩形領域が高輝度領域として設定される。図１７において、星形の領域が、第２の閾値以上の階調値を有する画素からなる領域である。
なお、第２の閾値以上の階調値を有する画素からなる領域が高輝度領域として設定されてもよい。高輝度領域の形状は矩形でなくてもよい。
【０１５４】
次に、補正情報生成部１２６が、Ｓ５０１で設定された高輝度領域の周辺の領域を高輝度周辺領域として設定する（Ｓ５０２）。Ｓ５０２では、高輝度領域を拡張した拡張高輝度領域から高輝度領域を除いた領域が、高輝度周辺領域として設定される。拡張高輝度領域は矩形領域である。図１７に示すように、拡張高輝度領域の上辺は、高輝度領域の上辺から上側にｙ画素だけ離れており、拡張高輝度領域の下辺は、高輝度領域の下辺から下側にｙ画素だけ離れている。拡張高輝度領域の右辺は、高輝度領域の右辺から右側にｘ画素だけ離れており、拡張高輝度領域の左辺は、高輝度領域の左辺から左側にｘ画素だけ離れている。ｘとｙの値は、実施例６と同様の方法で決定される。
【０１５５】
そして、補正情報生成部１２６が、Ｓ５０１で設定した高輝度領域を取得領域として示す取得領域情報を特徴量取得部１２５に出力する（Ｓ５０３）。それにより、実施例６（Ｓ３０３）と同様の方法で、高輝度領域の輝度ヒストグラムが取得される。
【０１５６】
次に、補正情報生成部１２６が、実施例６（Ｓ３０４）と同等の方法で、高輝度領域の平均表示輝度を算出する（Ｓ５０４）。
【０１５７】
そして、補正情報生成部１２６が、近傍高輝度領域を検出する（Ｓ５０５）。具体的には、Ｓ５０１で設定した高輝度領域が近傍高輝度領域である否かが判断される。本実施例では、高輝度領域と高輝度周辺領域の少なくとも一方にグラフィック領域（Ｓ２０６でユーザが注目していると判断されたグラフィック画像に対応するグラフィック領域）が重なっているか否かが判断される。そして、高輝度領域と高輝度周辺領域の少なくとも一方にグラフィック領域が重なっている高輝度領域が、近傍高輝度領域として検出される。
近傍高輝度領域が検出された場合には、Ｓ５０６に処理が進められる。近傍高輝度領域が検出されなかった場合には、本フローが終了される。具体的には、近傍高輝度領域が検出されなかった場合には、補正情報生成部１２６は、非補正情報を輝度補正部１２７に出力する。
【０１５８】
なお、Ｓ５０５では、高輝度領域にグラフィック領域が重なっているか否かが判断されてもよい。そして、グラフィック領域が重なっている高輝度領域が近傍高輝度領域として検出されてもよい。即ち、高輝度周辺領域にグラフィック領域が重なり、高輝度領域にグラフィック領域が重なっていない高輝度領域は、近傍高輝度領域として検出されなくてもよい。そのような構成の場合には、高輝度周辺領域は設定されなくてもよい。
【０１５９】
Ｓ５０６では、補正情報生成部１２６が、近傍高輝度領域の平均表示輝度を閾値ＴＨａｖｅと一致させる補正値と、補正領域情報と、を含む補正情報を生成し、生成した補正情報を輝度補正部１２７に出力する。本実施例では、補正領域情報として、近傍高輝度領域
を示す近傍高輝度領域情報が生成される。補正値は、実施例６（Ｓ３０６）と同様の方法で算出される。
そして、輝度補正部１２７では、Ｓ３０６と同様の方法で高輝度領域における重畳後画像の輝度を補正することにより、輝度制限画像が生成される。
【０１６０】
以上述べたように、本実施例によれば、重畳後画像を表示用画像として生成する場合に、近傍高輝度領域の輝度が第１の閾値以下に制限された重畳後画像である輝度制限画像が生成される。それにより、表示用画像として、グラフィック画像の視認性が向上された重畳後画像（輝度制限画像）を生成することができる。具体的には、近傍高輝度領域が明るすぎてグラフィック画像が見え難くなることを抑制することができる。ひいては、ユーザの作業効率を向上させることができる。
また、グラフィック画像の周辺の領域のうち、近傍高輝度領域以外の領域の表示画質を維持することができる。
また、重畳前画像が変化しない限り、高輝度領域と高輝度周辺領域は変化しない。そのため、重畳前画像が変化しない場合には、高輝度領域と高輝度周辺領域を更新する必要はない。従って、本実施例によれば、実施例６よりも処理負荷を低減することができる。
【０１６１】
なお、本実施例では、近傍高輝度領域の平均表示輝度が閾値ＴＨａｖｅと一致するように、近傍高輝度領域の輝度を低減する例を説明したが、これに限らない。近傍高輝度領域の画素のうち、表示輝度が閾値ＴＨａｖｅ以上の画素の輝度が閾値ＴＨａｖｅと一致するように、近傍高輝度領域の輝度を低減させてもよい。近傍高輝度領域の全ての画素の輝度を低減させてもよいし、近傍高輝度領域の画素のうち表示輝度が閾値ＴＨａｖｅ以上の画素の輝度を低減させてもよい。また、近傍高輝度領域にグラフィック画像が重なっていることがある。そのため、近傍高輝度領域のうち、グラフィック画像が重なっていない領域の輝度を低減させてもよい。
なお、本実施例では、表示輝度が閾値ＴＨａｖｅと一致するように輝度を低減する例を説明したが、表示輝度が閾値ＴＨａｖｅよりも低くなるように輝度を低減させてもよい。
なお、Ｓ５０３よりも前にＳ５０５の処理が行われてもよい。具体的には、近傍高輝度領域を検出した後に、近傍高輝度領域の特徴量が取得されてもよい。即ち、近傍高輝度領域でない高輝度領域については特徴量が取得されなくてもよい。
【０１６２】
＜実施例８＞
以下、本発明の実施例８に係る画像処理装置及び画像処理方法について説明する。
実施例１〜７では、画像処理装置がグラフィック画像を合成する処理を行う例を説明した。本実施例では、ＨＤＲ画像である重畳前画像にグラフィック画像が重畳された重畳後画像が画像処理装置に入力される例を説明する。
なお、本実施例では、表示装置に画像処理装置が設けられている場合の例を説明するが、実施例１で述べたとおり、表示装置と画像処理装置は別体の装置であってもよい。
なお、以下では実施例６，７と異なる点について説明し、実施例６，７と同様の機能等については説明を省略する。
なお、本実施例では、実施例６，７をベースとした構成について説明するが、実施例１〜５に係る画像処理装置に重畳後画像が入力されてもよい。例えば、ベース画像にグラフィック画像が重畳された重畳後画像が、実施例１〜５に係る画像処理装置に入力されてもよい。
【０１６３】
図１８を用いて、本実施例に係る表示装置の各機能部について説明する。図１８は、本実施例に係る表示装置１８０の機能構成の一例を示すブロック図である。
図１８に示すように、表示装置１８０は、入力部１８１、特徴量取得部１８２、補正情報生成部１８３、輝度補正部１８４、表示部１８５、等を有する。
【０１６４】
入力部１８１は、表示装置１８０の外部から重畳後画像（ＨＤＲ画像である重畳前画像にグラフィック画像を重畳した画像）を取得する。そして、入力部１８１は、実施例６の描画部１２４と同様に、取得した重畳後画像を特徴量取得部１８２と輝度補正部１８４に出力する。なお、実施例７の描画部１２４と同様に、取得された重畳後画像が特徴量取得部１８２、輝度補正部１８４、及び、補正情報生成部１８３に出力されてもよい。入力部１８１は、例えば、画像データが入力される入力端子とその処理回路を有する。入力端子としては、ＤＶＩ、ＨＤＭＩ（登録商標）などの通信規格の端子を用いることができる。
【０１６５】
特徴量取得部１８２は、実施例６，７の特徴量取得部１２５と同じ機能を有する。
【０１６６】
補正情報生成部１８３は、実施例６の補正情報生成部１２６と同じ機能を有する。但し、本実施例では、表示部１８５からパネル情報が取得される。また、本実施例では、表示装置１８０の外部からグラフィック領域情報が取得される。
なお、表示装置１８０が、重畳後画像を解析することによって重畳後画像の領域からグラフィック画像の領域を検出する検出部を有していてもよい。その場合には、表示装置１８０の外部からではなく、検出部からグラフィック領域情報が取得されてもよい。
なお、補正情報生成部１８３は、実施例７の補正情報生成部１２６と同じ機能を有していてもよい。
【０１６７】
輝度補正部１８４は、実施例６，７の輝度補正部１２７と同じ機能を有する。但し、本実施例では、輝度補正部１８４は、表示用画像を表示部１８５に出力する。
【０１６８】
表示部１８５は、画像表示素子とその制御回路を有する表示パネルである。表示部１８５は、輝度補正部１８４から出力された表示用画像を表示する。
【０１６９】
表示装置１８０の処理手順は、重畳後画像とグラフィック領域情報を外部から取得する点を除いては実施例６，７（図１３）と同じである。具体的には、Ｓ２０１の処理が行われず、Ｓ２０８において表示用画像の表示が行われる。それ以外の処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０７の処理）は実施例６，７と同じであるため、その説明は省略する。
【０１７０】
以上述べたように、本実施例によれば、外部から取得された重畳後画像の輝度が実施例６，７と同様の方法で補正される。それにより、実施例６，７と同様の効果が得られる。
【０１７１】
＜その他の実施例＞
記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施例の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ（又はＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイス）によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施例の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体（つまり、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録媒体）から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ等のデバイスを含む）、上記方法、上記プログラム（プログラムコード、プログラムプロダクトを含む）、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【０１７２】
４，２１２，７０６，８１０  画素値制御部
５，２０９，７０３，８１１  表示輝度算出部
１５，１２１，２１４  表示用画像生成部
１８  重み算出部
１９  乗算器
２０  乗算器
２１  加算器
１２０  画像処理装置
１２４  描画部
１２５，１８２  特徴量取得部
１２６，１８３  補正情報生成部
１２７，１８４  輝度補正部
１８０  表示装置
８００  撮像装置
８１３  合成部
【図１】
2015141333.tif 000004
【図２】
2015141333.tif 000005
【図３】
2015141333.tif 000006
【図４】
2015141333.tif 000007
【図５】
2015141333.tif 000008
【図６】
2015141333.tif 000009
【図７】
2015141333.tif 000010
【図８】
2015141333.tif 000011
【図９】
2015141333.tif 000012
【図１０】
2015141333.tif 000013
【図１１】
2015141333.tif 000014
【図１２】
2015141333.tif 000015
【図１３】
2015141333.tif 000016
【図１４】
2015141333.tif 000017
【図１５】
2015141333.tif 000018
【図１６】
2015141333.tif 000019
【図１７】
2015141333.tif 000020
【図１８】
2015141333.tif 000021
【図１９】
2015141333.tif 000022