(57)【要約】  入力画像（６０２）を出力画像（６０６）に変換する画像変換装置（１００）が開示される。画像変換装置（１００）は、接続された入力画素のグループは入力画像（６０２）の大きさと比べて相対的に小さい大きさを有し、前記接続された入力画素のグループの入力画素は入力輝度値の範囲と比べて高い輝度値を有し、前記接続された入力画素のグループを前記入力画像（６０２）から選択するフィルター（１０２）；及び入力画像（６０２）の入力画素の個々の輝度値に基づき、出力画像（６０６）の出力画素に輝度値を割り付ける画素プロセッサー（１０４）、を有し、前記接続された入力画素のグループに対応する出力画素の輝度値は前記接続された入力画素の個々の輝度値より高い。
2008529388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像変換装置であって、入力画像を出力画像に変換し、前記装置は：
−接続された入力画素のグループは前記入力画像の大きさと比べて相対的に小さい大きさを有し、前記接続された入力画素のグループの入力画素は入力輝度値の範囲と比べて高い輝度値を有し、前記接続された入力画素のグループを前記入力画像から選択するフィルター；及び
−前記入力画像の入力画素の個々の輝度値に基づき、前記出力画像の出力画素に輝度値を割り付ける画素プロセッサー、を有し、前記接続された入力画素のグループに対応する出力画素の輝度値は前記接続された入力画素の個々の輝度値より高い、画像変換装置。
【請求項２】
前記フィルターは高域通過フィルターを有する、請求項１記載の画像変換装置。
【請求項３】
前記入力画素の輝度値に基づく利得制御信号を用い前記画素プロセッサーを制御する利得制御装置を有する、請求項１又は２記載の画像変換装置。
【請求項４】
前記利得制御信号は前記フィルターの出力に基づき、前記利得制御信号の実際の利得値は、前記フィルターの相対的に高い出力値では相対的に高い、請求項３記載の画像変換装置。
【請求項５】
前記画素プロセッサーは、個々の出力画素の個々の出力輝度値を、前記個々の出力画素に対応する個々の入力画素の個々の入力輝度値に基づき、及び前記個々の入力画素の個々の利得値に基づき、決定するよう配置される、請求項４記載の画像変換装置。
【請求項６】
入力輝度値の範囲内の輝度値を有する入力画素を、出力輝度値の範囲内の輝度値を有する個々の出力画素へ変換するよう配置され、前記出力輝度値の範囲は前記入力輝度値の範囲より大きい、前記請求項の何れか１項記載の画像変換装置。
【請求項７】
入力輝度値の範囲内の輝度値を有する入力画素を、出力輝度値の範囲内の輝度値を有する個々の出力画素へ変換するよう配置され、前記出力輝度値の範囲と前記入力輝度値の範囲は相互に実質的に等しい、請求項１乃至５の何れか１項記載の画像変換装置。
【請求項８】
入力画像の平均輝度値を計算し、及び入力画素の輝度値の出力画素の個々の輝度値への変換を制御する平均輝度計算装置を更に有する、前記請求項の何れか１項記載の画像変換装置。
【請求項９】
画像処理装置であって、前記装置は：
−入力画像を受信する受信手段；及び
−前記入力画像を出力画像に変換する、前記請求項の何れか１項記載の画像変換装置、を有する、画像処理装置。
【請求項１０】
前記出力画像を表示するディスプレイ装置、を更に有する請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記ディスプレイ装置は、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、及びＰｏｌｙＬＥＤ及びＲＧＢＷを有するディスプレイ技術のセットの何れかに基づく、請求項９記載の画像処理装置。
【請求項１２】
方法であって、入力画像を出力画像に変換し、前記方法は：
−接続された入力画素のグループは前記入力画像の大きさと比べて相対的に小さい大きさを有し、前記接続された入力画素のグループの入力画素は入力輝度値の範囲と比べて高い輝度値を有し、前記接続された入力画素のグループを前記入力画像から選択する段階；及び
−前記入力画像の入力画素の個々の輝度値に基づき、前記出力画像の出力画素に輝度値を割り付ける段階、を有し、前記接続された入力画素のグループに対応する出力画素の輝度値は前記接続された入力画素の個々の輝度値より高い、画像変換方法。
【請求項１３】
コンピュータープログラムであって、コンピューター装置により読み込まれ、入力画像を出力画像に変換する命令を有し、前記コンピューター装置は処理手段及びメモリーを有し、前記コンピュータープログラムは、読み込まれた後、前記処理手段を提供し、前記処理手段は：
−接続された入力画素のグループは前記入力画像の大きさと比べて相対的に小さい大きさを有し、前記接続された入力画素のグループの入力画素は入力輝度値の範囲と比べて高い輝度値を有し、前記接続された入力画素のグループを前記入力画像から選択する段階；及び
−前記入力画像の入力画素の個々の輝度値に基づき、前記出力画像の出力画素に輝度値を割り付ける段階、を実行する能力を有し、前記接続された入力画素のグループに対応する出力画素の輝度値は前記接続された入力画素の個々の輝度値より高い、コンピュータープログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は入力画像を出力画像に変換する画像変換装置に関する。
【０００２】
本発明は画像処理装置に更に関連する。当該装置は、
−入力画像を受信する受信手段；及び
−当該入力画像を出力画像に変換する画像変換装置、を有する。
【０００３】
本発明は入力画像を出力画像に変換する方法に更に関する。
【０００４】
本発明は、コンピューター装置により読み込まれるコンピュータープログラムに更に関する。当該コンピュータープログラムは、入力画像を出力画像に変換する命令を有する。当該コンピューター装置は、処理手段及びメモリーを有する。
【背景技術】
【０００５】
自然の情景における輝度値の範囲は、非常に高くなり得る。標準的に、カメラは、後にディスプレイ装置に写し出される画像を取得する時、コントラストの減少を適用する。このコントラストの減少はまた、ダイナミックレンジ圧縮と称され、標準的に（非）線形スケーリング及びクリッピングの組み合わせを有する。非常に多くの場合、これは、明るい領域、つまり相対的に高い輝度値を備えた画像の領域の相対的に強い圧縮をもたらす。従って、取得した（及び加工した）画像をディスプレイ装置に表示する場合、ダイナミックレンジは制限され、及び不自然な、つまり人工的な表現さえももたらし得る。
【特許文献１】米国特許出願第２００３０１２８８７２号明細書
【特許文献２】米国特許第６１００９４１号明細書
【特許文献３】米国特許出願第２００３００９１２３７号明細書
【非特許文献１】エヌ・シー・ファン・デル・バート他（Ｎ．Ｃ．ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｖａａｒｔ  ｅｔ  ａｌ）、トワーズ・ラージ・エリア・フル・カラー・アクティブ・マトリックス・プリンティッド・ポリマーＯＬＥＤ（Ｔｏｗａｒｄｓ  Ｌａｒｇｅ−Ａｒｅａ  Ｆｕｌｌ−Ｃｏｌｏｒ  Ａｃｔｉｖｅ−Ｍａｔｒｉｘ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  ＯＬＥＤ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）、エス・アイ・ディー２００４ダイジェスト（ＳＩＤ  ２００４  Ｄｉｇｅｓｔ）、２００４年、ｐ．１２８４
【非特許文献２】ディー・チャン他（Ｄ．Ｚｈａｎｇ，Ｒ，Ｋ．Ｒａｊｅｎｄｒａｎ，Ｓ−Ｆ．Ｃｈａｎｇ，Ｐｒｏｃ．）、ジェネラル・アンド・ドメインスペシフィック・テクニークス・フォー・ディテクティング・アンド・レコグナイズド・スーパーインポーズド・テキスト・イン・ビデオ（Ｇｅｎｅｒａｌ  ａｎｄ  ｄｏｍａｉｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  ａｎｄ  ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄ  ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅｄ  ｔｅｘｔ  ｉｎ  ｖｉｄｅｏ）、（米国）、ＩＥＥＥ  ＩＣＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、２００２年９月、
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、明るい領域の増強のため、冒頭に述べた種類の画像変換装置を提供することである。
【０００７】
本発明の更なる目的は、明るい領域の増強のため、冒頭に述べた種類の画像処理装置を提供することである。
【０００８】
本発明の更なる目的は、明るい領域の増強のため、冒頭に述べた種類の方法を提供することである。
【０００９】
本発明の更なる目的は、明るい領域の増強のため、冒頭に述べた種類のコンピュータープログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上述の目的は、以下を有する画像変換装置により達成される：
−接続された入力画素のグループは入力画像の大きさと比べて相対的に小さい大きさを有し、接続された入力画素のグループの入力画素は入力輝度値の範囲と比べて高い輝度値を有し、接続された入力画素のグループを入力画像から選択するフィルター；及び
−入力画像の入力画素の個々の輝度値に基づき、出力画像の出力画素に輝度値を割り付ける画素プロセッサー。それにより接続された入力画素のグループに対応する出力画素の輝度値は接続された入力画素の個々の輝度値より高くなる。
【００１１】
本発明による画像変換装置は、ハイライトを増強するよう配置される。本発明は、ハイライトが標準的に相対的に小さい領域、つまり画像の領域に制限されるという想定に基づく。例えば、自動車のヘッドライド及び街灯のような光源だけでなく、宝石のような輝く物体における反射、自動車及びガラスの周縁は、相対的に明るい。更に、これらハイライトの明度は入力画像のダイナミックレンジ、つまり輝度値の範囲の最大に近いと想定される。これらの想定に基づき、出願人は本発明による画像変換装置を開発した。画像変換装置は、明度、つまり限られた面積を有する明るい領域の輝度値を選択的に増大することにより、ハイライトを再作成するよう配置される。これは、頻繁に「スパークル」として参照される外観を生じる。
【００１２】
望ましくは、入力画像のより大きく明るい領域は、それらの元の輝度値を維持する。それに加え、相対的に暗い領域もまた、それらの元の輝度値を維持する。
【００１３】
本発明による画像変換装置の実施例では、フィルターは高域通過フィルターを有する。接続された入力画素のグループ、つまり輝度値が増大されなければならない入力画像の領域を選択するため、高域通過フィルターは適する。望ましくは、高域通過フィルターの特性は、接続された入力画素のグループの面積に合う。標準画質ビデオ入力画像（７２０×４８０画素）では、高域通過フィルターの適切なカーネルサイズは、約２０×２０画素である。これは、当該数より少ない画素に渡り延在し及び相対的に高い輝度を有するオブジェクトの表現が、輝度値増大のために選択されることを意味する。
【００１４】
本発明による画像変換装置の実施例は、入力画素の輝度値に基づく利得制御信号を用い画素プロセッサーを制御する利得制御装置を有する。望ましくは、輝度値の増大は全ての輝度値に対し一定でなく、異なる輝度値に依存する。望ましくは、増大の量、つまり利得は、入力輝度値に比例する。入力輝度値が高いほど、大きく増大する。
【００１５】
本発明による画像変換装置の実施例では、利得制御信号はフィルターの出力に基づく。それにより利得制御信号の実際の利得値は、フィルターの相対的に高い出力値では相対的に高い。望ましくは、輝度値の増大は、全ての選択された画素に対し一定でない。入力輝度値の範囲と比較して相対的に高く、及び近隣の画素と比較して相対的に高い輝度値を有する画素は、画像変換装置により相対的に大きく影響される。つまり、これら入力画素の輝度値と対応する出力画素の輝度値との間の差は、相対的に高い。
【００１６】
本発明による画像変換装置の実施例では、画素プロセッサーは、個々の出力画素の個々の出力輝度値を、個々の出力画素に対応する個々の入力画素の個々の入力輝度値に基づき、及び個々の入力画素の個々の利得値に基づき、決定するよう配置される。望ましくは、個々の画素の個々の輝度値の増大は、個々の輝度値自体及び近隣の画素の更なる輝度値と比較された輝度値の両方に基づく。近隣の画素は、約３０×３０画素の範囲に位置付けられて良い。これは、非常に高い輝度を有する入力画像内の非常に小さい領域が、少し大きい、及び／又は若干高い輝度値を有する領域より多く増強されることを意味する。
【００１７】
本発明による画像変換装置の実施例は、入力輝度値の範囲内の輝度値を有する入力画素を、出力輝度値の範囲内の輝度値を有する個々の出力画素へ変換するよう配置され、出力輝度値の範囲は入力輝度値の範囲より大きい。
【００１８】
本発明による画像変換装置の別の実施例は、入力輝度値の範囲内の輝度値を有する入力画素を、出力輝度値の範囲内の輝度値を有する個々の出力画素へ変換するよう配置され、出力輝度値の範囲と入力輝度値の範囲は実質的に等しい。標準的に、相対的に低い輝度値のダイナミックレンジの減少は、相対的に高い輝度値のダイナミックレンジの拡張のための空間を作成するために必要である。
【００１９】
本発明による画像変換装置の実施例は、入力画像の平均輝度値を計算し、及び入力画素の輝度値の出力画素の個々の輝度値への変換を制御する平均輝度計算装置を更に有する。入力画像の平均輝度値が相対的に低い場合、輝度値の可能な増大量は相対的に高い。入力画像の平均輝度値の測定は有益である。測定された又は計算された平均輝度値は、望ましくは高域通過フィルターの特性を調整するために適用される。或いは、平均輝度値は、利得制御装置又は画素プロセッサーに適用される。
【００２０】
本発明の上述の目的は、以下を有する画像変換装置により達成される：
−接続された入力画素のグループは入力画像の大きさと比べて相対的に小さい大きさを有し、接続された入力画素のグループの入力画素は入力輝度値の範囲と比べて高い輝度値を有し、接続された入力画素のグループを入力画像から選択するフィルター；及び
−入力画像の入力画素の個々の輝度値に基づき、出力画像の出力画素に輝度値を割り付ける画素プロセッサー。それにより接続された入力画素のグループに対応する出力画素の輝度値は接続された入力画素の個々の輝度値より高くなる。
【００２１】
画像処理装置は、１つ以上の以下の種類の画像処理に対応して良い。
−ビデオ圧縮、つまり符号化又は復号化、例えばＭＰＥＧ規格に従う。
−デインターレース。インターレースは、奇数又は偶数に番号付けされた画像ラインを交互に送信する共通のビデオ放送手順である。デインターレースは、完全な垂直方向の解像度の回復を試みる、つまり各画層に同時に利用可能な奇数又は偶数ラインを作成する。
−画像レート変換。一連の元の入力画像から、より大きい一連の出力画像が計算される。出力画像は、一時的に２個の元の入力画像の間に位置付けられる。及び
−時間的雑音低減。これはまた、空間的処理も有し、空間的時間的雑音低減をもたらし得る。
【００２２】
画像処理装置は、例えばＴＶ、セットトップボックス、ＶＣＲ（ビデオカセットレコーダー）プレーヤー、衛星チューナー、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）プレーヤー又はレコーダー又はハードディスクレコーダーであって良い。
【００２３】
画像処理装置は、追加構成要素、例えば出力画像を表示するディスプレイ装置を有して良い。ディスプレイ装置は、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、及びＰＤＰを有するディスプレイ技術のセットの何れに基づいても良い。ＯＬＥＤに関しては、例えば非特許文献１を参照のこと。
【００２４】
望ましくは、ディスプレイ装置は複数原色技術、つまり３個より多い色成分、例えばＲＧＢＷ又はＲＧＢＹに基づく。ＲＧＢＷに関しては、例えば特許文献１の背景技術を参照のこと。標準的に、ＯＬＥＤのようなディスプレイ装置は、それらのピーク明度よりむしろ平均明度に限定される。これは、寿命、電力消費又は彩度に関連する制限のためである。本発明による画像変換装置を適用することにより、ディスプレイの非常に高いピーク明度能力から利益を得ると同時に、平均輝度の有意な増大を回避する。
【００２５】
更に、得られたダイナミックレンジ容量は、ＲＧＢＷディスプレイ装置、つまり既存のＲＧＢ（赤緑青）原色とは別に追加の白原色を有するディスプレイ装置の追加輝度の無歪限界を拡張するために用いられ得るあらゆるこれらディスプレイ装置は、アーティファクトを生成することなく利用可能な輝度を用いることが常に可能ではない。従って、本発明による画像変換装置は、残りの無歪限界を使用し得る。
【００２６】
本発明の上述の目的は、以下を有する方法により達成される：
−接続された入力画素のグループは入力画像の大きさと比べて相対的に小さい大きさを有し、接続された入力画素のグループの入力画素は入力輝度値の範囲と比べて高い輝度値を有し、接続された入力画素のグループを入力画像から選択する段階；及び
−入力画像の入力画素の個々の輝度値に基づき、出力画像の出力画素に輝度値を割り付ける段階。それにより接続された入力画素のグループに対応する出力画素の輝度値は接続された入力画素の個々の輝度値より高くなる。
【００２７】
本発明の上述の目的は、読み込まれた後に、以下を実行する能力を有する当該処理手段を提供するコンピュータープログラムで達成される。
−接続された入力画素のグループは入力画像の大きさと比べて相対的に小さい大きさを有し、接続された入力画素のグループの入力画素は入力輝度値の範囲と比べて高い輝度値を有し、接続された入力画素のグループを入力画像から選択する段階；及び
−入力画像の入力画素の個々の輝度値に基づき、出力画像の出力画素に輝度値を割り付ける段階。それにより接続された入力画素のグループに対応する出力画素の輝度値は接続された入力画素の個々の輝度値より高くなる。
【００２８】
画像変換装置の変更及びその変形は、画像処理装置、記載される方法及びコンピュータープログラムの変更及びその変形に対応して良い。
【００２９】
本発明による画像変換装置、画像処理装置、方法及びコンピュータープログラムの上述の及び他の態様は、本願明細書に記載された実施及び実施例から及び添付の図面から明らかであり、及びそれらを参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
同一の参照符号は、類似の部分を示すために複数の図を通して用いられる。
【００３１】
図１Ａは、本発明による画像変換装置１００の実施例を図示する。画像変換装置１００は、入力画像を出力画像へ変換するよう配置される。入力画像は入力コネクタ１０６において提供され、及び出力画像は出力コネクタ１０８において出力される。画像変換装置１００は、以下を有する。
−接続された入力画素のグループを入力画像から選択するフィルター１０２、及び
−入力画像の入力画素の個々の輝度値に基づき、出力画像の出力画素に輝度値を割り当てる画素プロセッサー１０４。それにより接続された入力画素のグループに対応する出力画素の輝度値は接続された入力画素の個々の輝度値より高くなる。接続された入力画素のグループは、以下を有することを特徴とする。
−入力画像の大きさと比べて小さい大きさ、及び
−入力輝度値の範囲と比べて高い輝度値。
【００３２】
フィルター１０２及び画素プロセッサー１０４は、１つのプロセッサーを用い実施されて良い。通常、これらの機能は、ソフトウェアプログラムの制御下で実行される。実行中、通常、ソフトウェアプログラムはＲＡＭのようなメモリーに読み込まれ、そしてそこから実行される。プログラムは、ＲＯＭ、ハードディスク、又は磁気及び／又は光記憶装置のようなバックグランドメモリーから読み込まれるか、又はインターネットのようなネットワークを介し読み込まれて良い。任意的に、特定用途集積回路は、公開された関数を提供する。
【００３３】
望ましくは、フィルター１０２の出力はバイナリではなく、２個より多い値を有する範囲の値を備えた利得制御信号に対応する。望ましくは、入力画像の画素毎に、対応する利得値は決定され、任意的に対応する輝度値に適応するために適用される。例えば、１より大きい利得値は、輝度値の増大をもたらす。利得値が高いほど、結果として生じる輝度値の増大が高い。
【００３４】
図１Ｂは、平均輝度計算装置１１０を有する、本発明による画像変換装置１０１の実施例を図示する。望ましくは、ハイライトは可能な限り多く増強される。しかしながら平均輝度値は多く増大されるべきではない。増強量は、予め決定される必要はない。これは、例えば入力画像の平均輝度値が相対的に低いため、利用可能なダイナミックレンジの量が相対的に高い場合、明るい領域の増強は相対的に大きいことを意味する。しかしながら、入力画像の平均輝度値が相対的に高い場合、明るい領域の増強量は望ましくは制限される。後者の場合、相対的に低い輝度値の圧縮は、相対的に高い輝度値の増大のための空間を作成するため標準的に必要である。任意的に、帰還機構が実施され、入力画像と所定の利得で増強される試験出力画像とを比較することにより、適用されるべき増強量を調整する。
【００３５】
平均輝度計算装置１１０は、入力画像の又は入力画像の一部の輝度値を累算することにより総和を計算するよう配置される。続いて、総和は、累算された輝度値の数により除算される。
【００３６】
平均輝度計算装置１１０の出力、つまり平均輝度値は、複数の方法で適用されて良い。望ましくは、平均輝度値は、フィルター１０２のフィルター特性を制御するために適用される。フィルターカーネルのアパーチャーは、平均輝度値に比例して良い。又はフィルターの利得係数は平均輝度値に関連して良い。或いは、（図示されない）平均画像値は、画素プロセッサー１０４を制御するために適用されて良い。
【００３７】
図１Ｃは、グラフィック検出装置１１２を有する、本発明による画像変換装置１０３の実施例を図示する。画像変換装置１０３の目的は実画像コンテンツ、つまり捉えた景色の表現を増強することである。しかしながら、多くの場合、グラフィックは重ね合わされ、つまり取得された／捉えられた画像の上に重ね撮りされる。例えば、字幕は取得された画像と混合される。別の例は、放送局のロゴの存在である。望ましくは、この種のグラフィック情報は増強される。つまりこの種の情報を表す画素の輝度値は増大されない。ハプニングからのこの増強を防ぐため、画像変換装置１０３の実施例は、重ね合わせグラフィックの存在を検出する手段を有する。当該手段は、当業者により知られている。例えば、参考文献である特許文献２、特許文献３、及び非特許文献２は検出方法を記載している。
【００３８】
グラフィック検出装置１１２の出力は、輝度値の増大無視するべき画素のセットを有する。或いは、グラフィック検出装置１１２は、個々の画素がグラフィックに対応する確立を表す確立信号を提供するよう配置される。グラフィック検出装置１１２の出力は、複数の方法で提供されて良い。望ましくは、出力はフィルターを制御するために適用される。或いは、（図示されない）出力は、画素プロセッサー１０４を制御するために適用される。
【００３９】
図２は、以下を有する画像変換装置２００の実施例を図示する。
−入力コネクタ１０６を介し高域通過へ提供される入力画像内の明るい詳細な領域の存在を示す高域通過フィルター２０２、
−高域通過フィルター２０２の出力に依存して、利得伝達関数への指示を決定する利得制御装置２０４、及び
−出力コネクタ１０８へ提供される出力輝度値を決定するよう配置された画素プロセッサー１０４。
【００４０】
画像変換装置２００の動作は、以下の通りである。高域通過フィルター２０２は、入力画像を高域通過フィルターすることにより、値の２次元マトリックスＭ１を計算するよう配置される。２次元マトリックスＭ１は、入力画像の画素数と等しい要素数を有する。入力輝度値の範囲と比較して及び近隣の入力画素と比較して相対的に高い輝度値を有する入力画素に対応する２次元マトリックス内の要素もまた、相対的に高い値を有する。
【００４１】
利得制御装置２０４は、高域通過フィルターにより提供される２次元マトリックスＭ１を、利得伝達関数への指示を有する更なる２次元マトリックスＭ２へ変換するよう配置される。図６に参照符号６０４を有し示された２次元マトリックスを例として参照する。利得伝達関数の例として図３を参照する。更なる２次元マトリックスＭ２の要素は、入力画像の対応する入力画素に適用されなければならない利得伝達関数のセットの個々の利得伝達関数を表す。
【００４２】
画素プロセッサー１０４は、入力画像の入力画素の輝度値、及び利得制御装置２０４の更なる２次元マトリックスＭ２を供給される。画素プロセッサー１０４は、入力輝度値と当該入力輝度値に対し適切な利得伝達関数の出力値とに基づく係数、つまり利得値を入力輝度値に乗算することにより、入力画素の入力輝度値の出力画素の出力輝度値への変換に適用するよう配置される。望ましくは、出力輝度値は、以下を有する２次元ルックアップテーブルを用い決定される。
−入力エントリとしての輝度値の第１の次元、
−入力エントリとしての利得伝達関数の第２の次元、及び
−出力としての輝度値。
【００４３】
図３は、図２の実施例に適用される多数の伝達関数を図示する。ｘ軸は（非正規化）入力輝度値に対応し、及びｙ軸は出力輝度値に対応する。利得伝達関数の１つ（利得伝達関数１）は、単一利得に対応し、入力輝度値と出力輝度値の間の如何なる差も生じない。利得伝達関数４は、最高利得値に対応する。留意すべき点は、相対的に低い輝度値では、全ての伝達関数は単一利得に対応することである。これは、相対的に高い輝度値のみが実際に増大されることを意味する。
【００４４】
図４は、以下を有する、本発明による画像変換装置の別の実施例を図示する。
−入力画像を高域通過フィルターし、結果として２次元マトリックスＭ３を生じる高域通過フィルター２０２。２次元マトリックスＭ３は、入力画像の画素数と等しい要素数を有する。近隣の入力画素と比較して相対的に高い輝度値を有する入力画素に対応する２次元マトリックス内の要素は、相対的に高い値を有する。
−オフセット値を入力画像の輝度値から差し引く減算装置４０２。
−減算装置４０２の出力の全ての負の値をゼロにクリッピングするクリッピング装置４０４。クリッピング装置４０４の出力は、中間画像である。中間画像では、相対的に高い輝度値を有する入力画像の入力画素に対応する画素のみが、ゼロではない輝度値を有する。
−高域通過フィルター２０２の出力を有するクリッピング装置の出力を変調する変調装置４０６。変調装置４０６の出力は、入力画像の大きさを有する２次元マトリックスである。標準的に、２次元マトリックスの大部分の要素は、実質的にゼロに等しく、特に相対的に低い輝度値を有する入力画素に対応する要素である。相対的に高い輝度値を有する入力画素に対応する２次元マトリックスの要素だけが、ゼロより高い輝度値を有する。及び
−変調装置４０６の出力を入力画素の個々の入力輝度値に加算し、出力コネクタ１０８において提供されるべき出力画素の出力輝度値を計算する、結合装置１０４。
【００４５】
高域通過フィルター２０２は、輝度信号を直接にフィルターするよう配置されて良い。或いは、高域通過フィルター２０２は、異なる色成分（ＲＧＢ）を別個にフィルターし、及び異なるフィルター動作の結果を結合するよう配置される。
【００４６】
図５は、本発明による画像処理装置５００の実施例を図示する。画像処理装置５００は、以下を有する。
−入力画像を表す信号を受信する受信手段、
−図１Ａ−Ｃ、２−４の何れかに記載された、入力画像を出力画像へ変換する画像変換装置、及び
−任意的ディスプレイ装置５０６。
【００４７】
信号は、アンテナ又はケーブルを介し受信した放送信号であって良いが、またＶＣＲ（ビデオカセットレコーダー）又はデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）のような記憶装置からの信号であっても良い。信号は、入力コネクタ５０８において供給される。画像処理装置５００は、例えばＴＶであって良い。或いは、画像処理装置５００は、任意的ディスプレイ装置５０６を有さず、出力画像をディスプレイ装置５０６を有する装置へ提供する。従って、画像処理装置５００は、例えばセットトップボックス、衛星チューナー、ＶＣＲプレーヤー、ＤＶＤプレーヤー又はレコーダーであって良い。任意的に、画像処理装置５００は、ハードディスクのような記憶手段、又は例えば光ディスクのような取り外し可能な媒体に記憶する手段を有する。画像処理装置５００はまた、映画スタジオ又は放送局により適用されるシステムであって良い。
【００４８】
図６は、入力画像６０２及び対応する出力画像６０６を示し、本発明による方法を説明する。入力画像６０２の平均輝度値及び出力画像６０６の平均輝度値は、実質的に相互に等しい。ハイライト、例えばヘッドライト、街灯及び反射からの出力輝度値は、同一のオブジェクトを表す入力画素の入力輝度値より高い。図６はまた、図２と関連して記載された利得制御装置２０４の出力を示す。
【００４９】
留意すべき点は、以上に説明された実施例は、本発明を制限するものではないことである。当業者は、請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替の実施例を考案できるだろう。請求項では、括弧内の如何なる参照符号も、請求項を制限すると見なされるべきではない。「有する」の表現は、請求項に記載されていない構成要素又は段階の存在を排除するものではない。要素に付される単数表記の語は、当該要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、複数の個別の要素を有するハードウェアにより、及び適切に設定されたコンピューターにより実施され得る。複数の手段を列挙した装置の請求項では、これら複数の手段は、１つ及び同一のハードウェア要素により実施され得る。第１、第２及び第３等の語の利用は、如何なる順序も示さない。これらの語は、名称として解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】本発明による画像変換装置の実施例を図示する。
【図１Ｂ】平均輝度計算装置を有する、本発明による画像変換装置の実施例を図示する。
【図１Ｃ】グラフィック検出装置を有する、本発明による画像変換装置の実施例を図示する。
【図２】２次元ルックアップテーブルを有する画像変換装置の実施例を図示する。
【図３】図２の実施例に適用される多数の伝達関数を図示する。
【図４】本発明による画像変換装置の別の実施例を図示する。
【図５】本発明による画像変換装置の実施例を図示する。
【図６】入力画像及び出力画像を示す。
【図１Ａ】
2008529388.tif 000003
【図１Ｂ】
2008529388.tif 000004
【図１Ｃ】
2008529388.tif 000005
【図２】
2008529388.tif 000006
【図３】
2008529388.tif 000007
【図４】
2008529388.tif 000008
【図５】
2008529388.tif 000009
【図６】
2008529388.tif 000010
【国際調査報告】
2008529388.tif 000011
2008529388.tif 000012