(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像データから輝度特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された前記輝度特徴量に基づいて、第１の閾値以上の輝度を有する前記入力画像データの高輝度領域のサイズに関する情報を生成する生成手段と、
前記入力画像データの画像領域に対する前記高輝度領域の割合が所定割合より大きい場合に、輝度と色の少なくとも一方のムラを低減するムラ低減処理を、前記入力画像データに施し、前記入力画像データの画像領域に対する前記高輝度領域の割合が所定割合より小さい場合に、前記ムラ低減処理を、前記入力画像データに施さない処理手段と、
を有する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記ムラは、階調値が均一な画像データに基づく画像を該画像データに前記ムラ低減処理を施さずに画面に表示した場合に前記画面に生じるムラである
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】
前記ムラは、輝度のムラである
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】
前記取得手段は、前記輝度特徴量として、前記入力画像データの各画素の輝度値を取得する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記取得手段は、画面の領域を構成する複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対応する輝度特徴量として、当該分割領域に対応する画像データの平均輝度値を取得する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記生成手段は、画面の領域を構成する複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対応する高輝度領域のサイズに関する情報を生成する
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】
前記高輝度領域のサイズに関する情報は、前記入力画像データの総画素数に対する、前記第１の閾値以上の輝度を有する前記入力画像データの画素である高輝度画素の数の割合に関する情報である
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、前記第１の閾値以上の輝度を有する前記入力画像データの画素である高輝度画素の数と、前記高輝度画素の分散の度合いとに関する情報を生成し、
前記処理手段は、前記高輝度画素の数を一定とした場合に、前記高輝度画素の分散の度合いが所定値より小さければ、前記ムラ低減処理を、前記入力画像データに施し、前記高輝度画素の分散の度合いが前記所定値より大きければ、前記ムラ低減処理を、前記入力画像データに施さない
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、前記第１の閾値以上の輝度を有する前記入力画像データの画素である高輝度画素の数と、隣接する画素との間の輝度差が第２の閾値以上の高輝度画素であるエッジ高輝度画素の数とに関する情報を生成し、
前記処理手段は、前記高輝度画素の数を一定とした場合に、前記エッジ高輝度画素の数が所定数より少なければ、前記ムラ低減処理を、前記入力画像データに施し、前記エッジ高輝度画素の数が前記所定数より多ければ、前記ムラ低減処理を、前記入力画像データに施さない
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】
前記取得手段は、画面の領域を構成する複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対応する画像データから輝度特徴量を取得し、
前記生成手段は、前記複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対して取得された前記輝度特徴量に基づいて、当該分割領域に対応する高輝度領域のサイズに関する情報を生成し、
前記処理手段は、前記複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対して生成された前記情報に基づいて、当該分割領域に対応する画像データにムラ低減処理を施す
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
輝度の増加に対して階調値が非線形に増加する画像データである非線形画像データを、輝度の増加に対して階調値が線形に増加する画像データである線形画像データに変換する変換手段をさらに有し、
前記取得手段は、前記線形画像データから輝度特徴量を取得し、
前記処理手段は、前記線形画像データに前記ムラ低減処理を施す
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
入力画像データから輝度特徴量を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得された前記輝度特徴量に基づいて、第１の閾値以上の輝度を有する前記入力画像データの高輝度領域のサイズに関する情報を生成する生成ステップと、
前記入力画像データの画像領域に対する前記高輝度領域の割合が所定割合より大きい場合に、輝度と色の少なくとも一方のムラを低減するムラ低減処理を、前記入力画像データに施し、前記入力画像データの画像領域に対する前記高輝度領域の割合が所定割合より小さい場合に、前記ムラ低減処理を、前記入力画像データに施さない処理ステップと、
を有する
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１３】
請求項１２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ためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、広いダイナミックレンジを有する画像データが扱われる機会が増している。例えば、撮影装置では、撮影装置の受光性能の向上に伴い、広いダイナミックレンジを有する画像データを生成可能な撮影装置が扱われるようになってきている。広いダイナミックレンジを有する画像データは、「ＨＤＲ（ハイダイナミックレンジ）画像データ」と呼ばれる。そして、ＨＤＲ画像データのデータフォーマットとして、輝度の増加に対して階調値が対数的に増加する階調特性（Ｌｏｇ特性）を有するデータフォーマットが提案されている。例えば、映画製作現場では、データフォーマットとして、ダイナミックレンジが広いフィルムの特性に基づいて定められたＣｉｎｅｏｎ  Ｌｏｇが使用されている。
【０００３】
また、画像表示装置の表示性能の向上に伴い、数十万対一の広いコントラストの表示、数千カンデラの輝度の表示、等が行われるようになってきている。例えば、液晶表示装置においては、液晶パネルに光を照射するバックライトを用いたローカルディミング制御により、広いコントラストの表示が実現できる。また、バックライトの発光輝度を高めることで、高輝度の表示が実現できる。
【０００４】
そして、高コントラストかつ高輝度の表示を実現可能な画像表示装置にＨＤＲ画像データに基づく画像を表示するための画像制作ワークフローの検討が進んでいる。従来は、画像データを画像表示装置に伝送するための伝送規格として、Ｒｅｃ．７０９などが使用されていた。しかしながら、従来の伝送規格では、ダイナミックレンジが狭いレンジに制限されており、輝度が低い輝度に制限されている。そのため、従来は、ダイナミックレンジを狭めるレンジ圧縮を伴った画像編集により、画像データがＲｅｃ．７０９の画像データに変換され、変換後の画像データが画像表示装置に伝送されていた。そして、画像表示装置では、画像表示装置の性能の一部のみを使用して画像が表示されていた。即ち、伝送規格の制限により、画像データのダイナミックレンジにロスが生じていた。
【０００５】
そこで、ＨＤＲ画像データのダイナミックレンジを維持する伝送方式の検討が進んでいる。ＨＤＲ画像データのダイナミックレンジを維持する伝送方式では、例えば、図１０，１１に示すような変換が行われる。まず、図１０に示すように、ＨＤＲ画像データの各階調値が輝度［ｃｄ］に変換される。なお、階調値を輝度に変換する際の変換特性は、図１０に示す変換特性に限らない。例えば、画像編集時に、画像制作者が、各階調値をどのような輝度で表示すべきか検討し、検討結果に基づいて、階調値を輝度に変換する際の変換特性を決定する。次に、図１１に示すように、ＨＤＲ画像データの各輝度が階調値に変換される。なお、輝度を階調値に変換する際の変換特性は、図１１に示す変換特性に限らない。例えば、視覚特性の輝度弁別能に基づいて、輝度を階調値に変換する際の変換特性が決定される。
【０００６】
また、画像表示装置では、画像を画面に表示した際に、画面に輝度と色の少なくとも一方のムラ（表示ムラ）が生じる。そのため、画像表示装置では、表示ムラを低減するムラ低減処理が行われる。例えば、輝度ムラが、測定器を用いて予め測定される。また、図１２に示すように、画面の領域を構成する複数の分割領域が予め定められる。そして、測定結果に基づいて、輝度が高い分割領域の輝度を、輝度が低い分割領域の輝度まで低減する処理が、ムラ低減処理として行われる。
【０００７】
しかしながら、一般的なムラ低減処理は、表示輝度（画面上の輝度）の低下を招く。例えば、上述したムラ低減処理では、輝度が高い分割領域の輝度が、輝度が低い分割領域の輝度まで低減されるため、表示輝度が低下する。そのため、ムラ低減処理により、表示輝度の上限値が低い値に制限され、画像データの輝度を忠実に再現できない階調値（階調レンジ）が発生する。
【０００８】
そこで、ムラ低減処理による表示ムラの低減度合いを、階調値が高いほど小さい値に低減することで、表示輝度の上限値を維持する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−３１０２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の技術は、表示ムラが或る程度目立たない画像データに対しては、好適に用いることができる。しかしながら、輝度ムラが大きく目立つ画像データに対して特許文献１の技術を用いると、高階調領域（階調値が高い領域）の表示ムラが十分に低減されず、高階調領域の表示ムラが目立つことがある。階調値が高い領域は輝度が高い領域でもあるため、高階調領域は「高輝度領域」とも言える。一般的に、同程度の階調値を有する画素からなる領域のサイズが大きいほど、表示ムラは目立つ。そのため、特許文献１の技術では、高階調領域のサイズが大きい場合に、高階調領域の表示ムラが十分に低減されず、高階調領域の表示ムラが目立つ。
【００１１】
図１３は、画像の一例を示す図である。図１３の例では、中央に大きいサイズの高階調領域（高輝度領域）が存在し、高階調領域の周りに小さいサイズの中階調領域（中輝度領域）が存在する。中階調領域は、階調値が高くも低くもない領域である。図１３の画像を画面に表示した場合、高輝度領域のサイズが大きいため、高輝度領域の輝度ムラは目立つ。一方、中輝度領域のサイズは小さいため、中輝度領域の輝度ムラはそれほど目立たない。
【００１２】
図１３の画像を表示する際に特許文献１の技術を用いると、高輝度領域の表示ムラの低減度合いが低減されるため、ムラ低減処理後にも高輝度領域の表示ムラが目立つ。画質向上の観点において、サイズが大きい高輝度領域に対しては、表示輝度を維持することよりも、表示ムラを十分に低減することの方が好ましい。また、高輝度領域のサイズの増加に伴い、ユーザーが感じる眩しさが増加し、画像の視認性が低下する。そのため、視認性向上の観点においても、サイズが大きい高輝度領域に対しては、表示輝度を維持することよりも、表示ムラを十分に低減することの方が好ましい。一方で、サイズが小さい高輝度領域の輝度ムラは目立たない。そのため、画質向上の観点において、サイズが小さい高輝度領域に対しては、表示ムラを十分に低減することよりも、表示輝度を維持することの方が好ましい。
【００１３】
そこで、本発明は、表示輝度の低下を好適に抑制することができ、かつ、表示ムラを好適に低減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、
入力画像データから輝度特徴量を取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された前記輝度特徴量に基づいて、第１の閾値以上の輝度を有する前記入力画像データの高輝度領域のサイズに関する情報を生成する生成手段と、
前記入力画像データの画像領域に対する前記高輝度領域の割合が所定割合より大きい場合に、輝度と色の少なくとも一方のムラを低減するムラ低減処理を、前記入力画像データに施し、前記入力画像データの画像領域に対する前記高輝度領域の割合が所定割合より小さい場合に、前記ムラ低減処理を、前記入力画像データに施さない処理手段と、
を有する
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、
入力画像データから輝度特徴量を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得された前記輝度特徴量に基づいて、第１の閾値以上の輝度を有する前記入力画像データの高輝度領域のサイズに関する情報を生成する生成ステップと、
前記入力画像データの画像領域に対する前記高輝度領域の割合が所定割合より大きい場合に、輝度と色の少なくとも一方のムラを低減するムラ低減処理を、前記入力画像データに施し、前記入力画像データの画像領域に対する前記高輝度領域の割合が所定割合より小さい場合に、前記ムラ低減処理を、前記入力画像データに施さない処理ステップと、
を有する
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、上述した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ためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、表示輝度の低下を好適に抑制することができ、かつ、表示ムラを好適に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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】実施例１に係る変換特性パラメータの一例を示す図
【図３】実施例１に係る輝度ヒストグラムの一例を示す図
【図４】実施例１に係る表示輝度と補正パラメータの関係の一例を示す図
【図５】実施例１に係る高輝度サイズ率と輝度低下量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に係る画像の一例を示す図
【図８】実施例２に係る輝度差のヒストグラムの一例を示す図
【図９】実施例２に係る減算結果と輝度低下量との関係の一例を示す図
【図１０】ＨＤＲ画像データを輝度に変換する際の変換特性の一例を示す図
【図１１】輝度をＨＤＲ画像データに変換する際の変換特性の一例を示す図
【図１２】分割領域の一例を示す図
【図１３】画像の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る画像処理装置および画像処理方法について説明する。なお、以下では、本実施例に係る画像処理装置が画像表示装置に設けられている例を説明するが、本実施例に係る画像処理装置は画像表示装置とは別体の装置であってもよい。
【００２０】
図１は、本実施例に係る画像表示装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、画像表示装置１００は、制御部１０６、階調特性変換部１０２、輝度変換部１０３、輝度ヒストグラム生成部１０４、高輝度サイズ判断部１０５、補正パラメータ変更部１０７、表示ムラ補正部１０８、ガンマ変換部１０９、及び、表示パネル１１０を有する。なお、本実施例に係る画像処理装置が画像表示装置とは別体の装置である場合には、表示パネル１１０が画像処理装置ではなく画像表示装置に設けられていてもよい。さらに、ガンマ変換部１０９が画像処理装置ではなく画像表示装置に設けられていてもよい。
【００２１】
入力画像データ１０１は、画像表示装置１００に入力された画像データである。入力画像データ１０１のダイナミックレンジと階調特性は特に限定されない。例えば、広いダイナミックレンジを有する画像データであるＨＤＲ（ハイダイナミックレンジ）画像データ）が、入力画像データ１０１として、画像表示装置１００に入力される。輝度の増加に対して階調値が非線形に増加する階調特性を有する画像データである非線形画像データが、入力画像データ１０１として、画像表示装置１００に入力されてもよい。本実施例では、入力画像データ１０１は、図１１に示すように、輝度の増加に対して階調値が対数的に増加する階調特性（Ｌｏｇ特性）を有するＨＤＲ画像データである。入力画像データ１０１の伝送方法、画素値、及び、ビット数も特に限定されない。本実施例では、ＳＤＩ（シリアル・デジタル・インターフェース）伝送より、ビット数が１０ビットであり、かつ、画素値がＲＧＢ値（Ｒ値、Ｇ値、及び、Ｂ値の組み合わせ）である画像データが、入力画像データ１０１として、画像表示装置１００に入力される。Ｒ値は赤色に対応する階調値であり、Ｇ値は緑色に対応する階調値であり、Ｂ値は青色に対応する階調値である。
【００２２】
制御部１０６は、各機能部で使用するパラメータを設定する。例えば、制御部１０６は、画像表示装置１００の起動時に、各パラメータの初期値を不図示の不揮発性メモリから読み出し、読み出した各パラメータを設定する。また、制御部１０６は、パラメータの設定値を変更することもできる。例えば、制御部１０６は、ユーザーからの指示に応じて、パラメータの設定値を変更する。
【００２３】
階調特性変換部１０２は、制御部１０６によって設定された変換特性パラメータ１２８を用いて、入力画像データ１０１の階調特性を変換する。具体的には、階調特性変換部１０２は、非線形画像データである入力画像データ１０１を、輝度の増加に対して階調値が線形に増加する階調特性（線形特性）を有する画像データである線形画像データ１２０に変換する。そして、階調特性変換部１０２は、線形画像データ１２０を輝度変換部１０３と表示ムラ補正部１０８に出力する。線形画像データ１２０を「入力画像データ」と呼ぶこともできる。
【００２４】
変換特性パラメータ１２８は、入力画像データ１０１の階調値と、線形画像データ１２０の階調値との対応関係を示す。入力画像データ１０１の階調値と、線形画像データ１２０の階調値との対応関係は、入力画像データ１０１の階調特性に基づいて予め決定することができる。本実施例では、図２に示すように、変換特性パラメータ１２８の変換特性（入力画像データ１０１の階調値の変化に対する、線形画像データ１２０の階調値の変化の特性）は、Ｌｏｇ特性の逆特性を有する。図２の変換特性は、図１１の階調特性に基づいて予め決定することができる。また、線形画像データ１２０の画素値とビット数も特に限定されない。本実施例では、ビット数が１４ビットであり、かつ、画素値がＲＧＢ値である画像データが、線形画像データ１２０として生成される。
【００２５】
なお、画像表示装置１００が階調特性変換部１０２を有していなくてもよい。例えば、入力画像データ１０１の階調特性が線形特性である場合には、階調特性変換部１０２は不要である。また、入力画像データ１０１の階調特性に関する情報を画像表示装置１００が記憶している場合には、入力画像データ１０１の階調特性を考慮して、上述する種々の処理を好適に行うことができる。
【００２６】
輝度変換部１０３と輝度ヒストグラム生成部１０４により、入力画像データから輝度特徴量が取得される。本実施例では、線形画像データ１２０から、線形画像データ１２０の各画素の輝度値が、輝度特徴量として取得される。また、本実施例では、画像表示装置１００の画面の領域を構成する複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対応する画像データから輝度特徴量が取得される。なお、複数の分割領域に対応する複数の輝度特徴量ではなく、画面全体に対応する１つの輝度特徴量が取得されてもよい。
【００２７】
分割領域の一例を図１２に示す。図１２には、６行１０列の６０個の分割領域により、画面の領域が構成されている。なお、分割領域の数、配置、及び、サイズは特に限定されない。例えば、分割領域の数は、６０個より多くても少なくてもよい。千鳥格子状に並んだ複数の分割領域によって画面の領域が構成されてもよい。
【００２８】
輝度変換部１０３は、線形画像データ１２０の各画素について、その画素値（ＲＧＢ値）を輝度値（Ｙ値）に変換する。それにより、輝度データ１２１が生成される。そして、輝度変換部１０３は、輝度データ１２１を輝度ヒストグラム生成部１０４に出力する。
【００２９】
輝度ヒストグラム生成部１０４は、輝度データ１２１から輝度ヒストグラムを生成する。そして、輝度ヒストグラム生成部１０４は、生成した輝度ヒストグラムを表す情報を、輝度ヒストグラム情報１２２として、高輝度サイズ判断部１０５に出力する。本実施例では、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対応する輝度データから輝度ヒストグラムが生成される。
【００３０】
高輝度サイズ判断部１０５は、線形画像データ１２０の輝度特徴量に基づいて、第１の閾値以上の輝度を有する線形画像データ１２０の画素である高輝度画素の数に関する情報を、高輝度サイズ情報１２４として生成する。高輝度サイズ情報１２４は、「第１の閾値以上の輝度を有する線形画像データ１２０の画像領域である高輝度領域のサイズに関する情報」と言うこともできる。本実施例では、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対応する高輝度サイズ情報１２４が生成される。具体的には、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対して取得された輝度特徴量に基づいて、当該分割領域に対応する高輝度サイズ情報１２４が生成される。そして、高輝度サイズ判断部１０５は、高輝度サイズ情報１２４を補正パラメータ変更部１０７に出力する。
【００３１】
高輝度サイズ判断部１０５の処理について、より具体的に説明する。本実施例では、制御部１０６によって、第１の閾値に対応する輝度値（Ｙ値）以上の輝度値のレンジ（範囲
）が、高輝度レンジ１２３として設定される。そして、高輝度サイズ判断部１０５は、高輝度レンジ１２３に属す輝度値を有する画素が高輝度画素であるとして、複数の分割領域に対応する複数の高輝度サイズ情報１２４を生成する。具体的には、高輝度サイズ判断部１０５は、輝度ヒストグラム情報１２２に基づいて、高輝度サイズ率を算出する。高輝度サイズ率は、高輝度レンジ１２３における輝度ヒストグラムの総度数の、レンジ全体における輝度ヒストグラムの総度数（分割領域に対応する画像データの総画素数）の割合である。高輝度サイズ判断部１０５は、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対応する輝度ヒストグラム情報１２２に基づいて、当該分割領域に対応する高輝度サイズ率を算出する。そして、高輝度サイズ率を示す情報が、高輝度サイズ情報１２４として生成される。
【００３２】
なお、高輝度レンジ１２３の決定方法は特に限定されない。例えば、高輝度レンジ１２３は、メーカーによって予め決定された固定レンジであってもよいし、ユーザーが変更可能なレンジであってもよいし、画像表示装置１００によって決定および変更されるレンジであってもよい。高輝度レンジ１２３の代わりに、第１の閾値に対応する輝度値である高輝度閾値が使用されてもよい。高輝度閾値以上の輝度値を有する画素が高輝度画素であるとして、高輝度サイズ情報１２４が生成されてもよい。第１の閾値は、メーカーによって予め決定された固定値であってもよいし、ユーザーが変更可能な値であってもよいし、画像表示装置１００によって決定および変更される値であってもよい。
【００３３】
なお、高輝度サイズ情報１２４は上記情報に限らない。例えば、高輝度サイズ率は、高輝度レンジ１２３における輝度ヒストグラムの総度数の、線形画像データ１２０の総画素数（画面全体における総画素数）の割合であってもよい。高輝度画素の数を示す情報が、高輝度サイズ情報１２４として生成されてもよい。また、高輝度サイズ情報１２４の生成方法は上記方法に限らない。例えば、画面全体に対応する１つの輝度特徴量から、複数の分割領域に対応する複数の高輝度サイズ情報１２４が生成されてもよい。画面全体に対応する１つの輝度特徴量として、上述した輝度データ１２１が取得されてもよい。画面全体に対応する輝度データ１２１から、複数の分割領域に対応する複数の高輝度サイズ情報１２４（高輝度画素の数や割合）を生成することができる。また、複数の分割領域に対応する複数の高輝度サイズ情報１２４ではなく、画面全体に対応する１つの高輝度サイズ情報１２４が生成されてもよい。
【００３４】
補正パラメータ変更部１０７と表示ムラ補正部１０８により、入力画像データ（線形画像データ１２０）にムラ低減処理が施される。ムラ低減処理は、入力画像データ（線形画像データ１２０）に基づく画像を表示パネル１１０の画面に表示した際に画面に生じる輝度と色の少なくとも一方のムラ（表示ムラ）を低減する画像処理である。具体的には、補正パラメータ変更部１０７と表示ムラ補正部１０８により、高輝度サイズ情報１２４に基づいて、高輝度画素の数が多いほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理が、線形画像データ１２０に施される。本実施例では、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対して生成された高輝度サイズ情報１２４に基づいて、当該分割領域に対応する画像データにムラ低減処理が施される。
【００３５】
補正パラメータ変更部１０７は、高輝度サイズ情報１２４に基づいて補正パラメータ１２５を変更し、変更後の補正パラメータを、変更補正パラメータ１２９として表示ムラ補正部１０８に出力する。補正パラメータは、ムラ低減処理で使用されるパラメータであり、表示ムラを低減するパラメータである。本実施例では、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対して生成された高輝度サイズ情報１２４に基づいて、当該分割領域に対応する変更補正パラメータ１２９が決定される。補正パラメータ１２５は、制御部１０６によって設定される。補正パラメータ１２５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、ユーザーが変更可能な値であってもよい。表示ムラの発生パタ
ーンは、表示パネルに依存する。そのため、各表示パネルに対して個別に補正パラメータ１２５が生成されることが望ましい。
【００３６】
補正パラメータ１２５の生成方法の一例を説明する。まず、階調値が均一な画像データに基づく画像（ベタ画像）を画面に表示した状態で、各分割領域における表示輝度を、測定器を用いて測定する。表示輝度は、画面上の輝度である。測定器により、分割領域における表示輝度の平均が測定される。ベタ画像は、例えば、全画素の画素値が白色の画素値である白色画像である。
【００３７】
次に、表示輝度の測定値に基づいて、各分割領域の表示輝度が均一になるように、各分割領域の補正パラメータ１２５を決定する。ここでは、分割領域における画像データの各階調値に乗算する係数が、補正パラメータ１２５として決定される。具体的には、複数の分割領域の間で表示輝度の測定値が不均一である場合に、画面に輝度ムラ（輝度のムラ）が発生する。そこで、測定された表示輝度が高い分割領域の表示輝度が、測定された表示輝度の最小値に一致するように、複数の分割領域に対応する複数の係数を決定する。このような係数を用いたムラ低減処理では、少なくとも一部の表示輝度を低減することで輝度ムラが低減される。そのため、画面全体の表示輝度が低下する。
【００３８】
表示ムラ補正部１０８は、変更補正パラメータ１２９を用いたムラ低減処理を線形画像データ１２０に施すことにより、補正画像データ１２６を生成する。具体的には、表示ムラ補正部１０８は、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対応する変更補正パラメータ１２９（係数）を、当該分割領域における画像データの各階調値に乗算する。それにより、補正画像データ１２６が生成される。そして、表示ムラ補正部１０８は、補正画像データ１２６をガンマ変換部１０９に出力する。
【００３９】
なお、ムラ低減処理の方法は特に限定されない。表示ムラを低減することができれば、どのような方法で表示ムラが低減されてもよい。例えば、分割領域単位ではなく、画素単位で輝度を調整するムラ低減処理が行われてもよい。補正パラメータとして、階調値に加算するオフセット値が使用されてもよい。
【００４０】
ガンマ変換部１０９は、表示パネル１１０の表示特性（ガンマ値）に基づくガンマ変換処理を補正画像データ１２６に施すことにより、表示画像データ１２７を生成する。本実施例では、制御部１０６によって設定されたガンマ特性パラメータ（ガンマカーブ）を用いたガンマ変換処理が行われる。表示パネル１１０のガンマ値は、例えば、１／２．２である。そして、ガンマ変換部１０９は、表示画像データ１２７を表示パネル１１０に出力する。表示パネル１１０の表示特性は、例えば、表示パネル１１０に入力される階調値と、表示パネル１１０の表示素子の状態との対応関係に関する特性である。表示パネル１１０が液晶パネルである場合、表示素子の状態は、表示素子の透過率である。表示パネル１１０の表示素子が自発光型の素子（有機ＥＬ素子、プラズマ素子、等）である場合には、表示素子の状態は、表示素子の発光輝度である。表示パネル１１０の表示特性は、例えば、表示素子の種類に依存する。
【００４１】
表示パネル１１０は、表示パネル１１０に入力された画像データに基づく画像を画面に表示する表示部である。本実施例では、表示画像データ１２７が表示パネル１１０に入力される。表示パネル１１０としては、液晶パネル、有機ＥＬパネル、プラズマパネル、等を使用することができる。
【００４２】
次に、画像表示装置１００の処理の一例について詳しく説明する。まず、高輝度サイズ情報１２４の具体的な生成方法について説明する。階調特性変換部１０２は、１０ビットのビット数を有する入力画像データ１０１の階調特性を、Ｌｏｇ特性から線形特性に変換
する。それにより、１４ビットのビット数を有する線形画像データ１２０が生成される。輝度変換部１０３は、線形画像データ１２０の各画素値（ＲＧＢ値）を輝度値（Ｙ値）に変換する。それにより、輝度データ１２１が生成される。例えば、式１を用いてＹ値が算出される。Ｙ値のビット数は特に限定されないが、ここでは１４ビットのＹ値が算出される。
Ｙ値＝０．２９９×Ｒ値＋０．５８７×Ｇ値＋０．１１４×Ｂ値  ・・・（式１）
【００４３】
輝度ヒストグラム生成部１０４は、輝度データ１２１から、各分割領域の輝度ヒストグラムを生成する。ここでは、図３に示すように、輝度データ１２１の階調値（Ｙ値）のレンジが、カテゴリ０〜カテゴリ３１の３２個のカテゴリに分けられる。そして、３２個のカテゴリのそれぞれについて、そのカテゴリに属すＹ値を有する画素（輝度データ１２１の画素）の数がカウントされる。それにより、輝度ヒストグラムが生成される。輝度データ１２１が、高いＹ値を有する画素を多く含む場合には、図３に示すように、高いＹ値に対応するカテゴリの度数（画素数）として、大きい値が得られる。そして、輝度ヒストグラム生成部１０４は、生成した輝度ヒストグラム（各カテゴリの度数）を表す情報を、輝度ヒストグラム情報１２２として出力する。
【００４４】
高輝度サイズ判断部１０５は、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対応する輝度ヒストグラム情報１２２に基づいて、当該分割領域に対応する高輝度サイズ率を算出する。そして、高輝度サイズ判断部１０５は、高輝度サイズ率を示す情報を、高輝度サイズ情報１２４として生成する。上述したように、高輝度サイズ率は、高輝度レンジ１２３における輝度ヒストグラムの総度数の、レンジ全体における輝度ヒストグラムの総度数の割合である。ここでは、高輝度レンジ１２３は、補正パラメータ１２５を用いたムラ低減処理による表示輝度の低下量に対応するレンジである。
【００４５】
ここで、補正パラメータ１２５を用いたムラ低減処理により、画面全体の表示輝度が８％低下する例を説明する。図４は、表示輝度の測定値と、補正パラメータ１２５（係数）との対応関係の一例を示す。ここでは、表示輝度の上限値が１００ｃｄであるとする。図４の対応関係を用いて補正パラメータ１２５を決定することにより、各分割領域の補正パラメータ１２５として、画面全体の表示輝度を８％低下させる補正パラメータ１２５が得られる。図４の対応関係によれば、１００ｃｄの表示輝度が測定された分割領域に対しては、補正パラメータ１２５として０．９２が得られ、９２ｃｄの表示輝度が測定された分割領域に対しては、補正パラメータ１２５として１．０が得られる。
【００４６】
なお、表示輝度が８％低下する例を説明したが、表示輝度の低下量は、表示ムラの発生パターンに依存して変化する。即ち、表示輝度の測定値と、補正パラメータ１２５との対応関係は、図４の対応関係に限らない。表示輝度の測定値と、補正パラメータ１２５との対応関係は、表示ムラの発生パターンに依存して変化する。
【００４７】
高輝度サイズ率の具体的な算出方法について説明する。まず、高輝度サイズ判断部１０５は、高輝度レンジ１２３から、高輝度レンジ１２３に対応するカテゴリを高輝度カテゴリとして決定する。ここでは、補正パラメータ１２５を用いたムラ低減処理により、画面全体の表示輝度が８％低下する。そのため、１４ビットの輝度値（Ｙ値）のレンジの上位８％のレンジである１４３３６以上かつ１６３８３以下のレンジが、高輝度レンジ１２３として設定される。そして、１４３３６以上かつ１６３８３以下のレンジに対応するカテゴリ（図３の上位４つのカテゴリ）が、高輝度カテゴリとして決定される。
【００４８】
次に、高輝度サイズ判断部１０５は、上記４つの高輝度カテゴリの度数の総和（第１の
総和）を算出する。そして、高輝度サイズ判断部１０５は、全カテゴリの度数の総和（第２の総和）で第１の総和を除算することにより、高輝度サイズ率を算出する。第２の総和は、分割領域に対応する画像データの総画素数である。例えば、第１の総和が８００であり、かつ、第２の総和が１００である場合には、高輝度サイズ率として０．８が算出される。高輝度カテゴリに属す画素の数が多いほど大きい値が、高輝度サイズ率として算出される。換言すれば、補正パラメータ１２５を用いたムラ低減処理によって輝度が低下する画素の数が多いほど大きい値が、高輝度サイズ率として算出される。
【００４９】
次に、変更補正パラメータ１２９の具体的な算出方法について説明する。補正パラメータ変更部１０７は、高輝度サイズ情報１２４によって示された高輝度サイズ率に応じて、補正パラメータ１２５を変更する。上述したように、補正パラメータ１２５を用いたムラ低減処理により、画面全体の表示輝度が８％低下する。補正パラメータ変更部１０７では、このような表示輝度の低下が抑制されるように、高輝度サイズ率に応じて補正パラメータ１２５が変更される。
【００５０】
高輝度画素の数が少ないほど、高輝度画素からなる領域（高輝度領域）の表示ムラは目立ちにくい。具体的には、高輝度領域のサイズが小さいほど、高輝度領域の表示ムラは目立ちにくい。そして、高輝度サイズ率が小さいほど、高輝度領域のサイズが小さい（高輝度画素の数が少ない）と考えられる。即ち、高輝度サイズ率が小さいほど、高輝度領域の表示ムラは目立ちにくいと考えられる。
【００５１】
ここでは、高輝度サイズ率０．２に対応するサイズ以下のサイズを有する高輝度領域で、表示ムラ（表示ムラによる画質劣化）が目立たないものとする。そして、表示ムラが目立たない高輝度領域では、表示ムラの低減よりも、表示輝度の維持を優先すべきである。そのため、図５に示すように、高輝度サイズ率が０．２以下である場合には、補正パラメータ変更部１０７は、ムラ低減処理による表示輝度の低下量が０％となるように、補正パラメータ１２５を変更する。具体的には、補正パラメータ変更部１０７は、係数１．０を変更補正パラメータ１２９として決定する。
【００５２】
一方、表示ムラが目立つ高輝度領域では、表示輝度の維持よりも表示ムラの低減を優先すべきである。ここでは、高輝度サイズ率０．８に対応するサイズ以上のサイズを有する高輝度領域で、表示ムラが大きく目立つものとする。そのため、高輝度サイズ率が０．８以上である場合には、補正パラメータ変更部１０７は、補正パラメータ１２５を変更補正パラメータ１２９として決定する。図５は、表示輝度を８％低下させる補正パラメータ１２５が決定され場合の例を示す。そのため、図５では、ムラ低減処理による表示輝度の低下量が８％となるように、変更補正パラメータ１２９が決定される。
【００５３】
図５の例では、０．２から０．８までの高輝度サイズ率が算出された場合には、高輝度サイズ率の増加に伴い、１．０から補正パラメータ１２５と同じ値まで変更補正パラメータ１２９が増加するように、変更補正パラメータ１２９が決定される。
【００５４】
なお、変更補正パラメータ１２９の決定方法は上記方法に限らない。高輝度画素の数が多いほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理が実現されれば、どのような方法で変更補正パラメータ１２９が決定されてもよい。図５では、表示輝度の低下量が変化しない高輝度サイズ率のレンジ（０〜０．２および０．８〜１）が設定されている。しかしながら、高輝度サイズ率の全レンジにおいて、高輝度サイズ率の増加に伴い、変更補正パラメータ１２９が増加してもよい。変更補正パラメータ１２９の上限値は、補正パラメータ１２５より大きくても小さくてもよい。高輝度画素の数が多いほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理が実現されれば、表示輝度の低下量と、高輝度サイズ率との対応関係は特に限定されない。
【００５５】
また、補正パラメータを変更するのではなく、高輝度サイズ情報１２４に基づいてムラ補正処理の方法を変更することにより、高輝度画素の数が多いほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理が実現されてもよい。
【００５６】
以上述べたように、本実施例によれば、高輝度画素の数が多いほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理が行われる。それにより、表示輝度の低下を好適に抑制することができ、かつ、表示ムラを好適に低減することができる。具体的には、表示ムラが目立つ場合に、表示輝度の維持よりも表示ムラの低減を優先したムラ低減処理を行うことができる。そして、表示ムラが目立たない場合に、表示ムラの低減よりも表示輝度の維持を優先したムラ低減処理を行うことができる。
【００５７】
なお、本実施例では、輝度特徴量として各画素の輝度値を取得する例を説明したが、輝度特徴量はこれに限らない。例えば、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に対応する輝度特徴量として、当該分割領域に対応する画像データの平均輝度値が取得されてもよい。その場合には、平均輝度値が高いほど高輝度領域のサイズが大きいと考えたり、平均輝度値が高いほど高輝度画素の数が多いと考えたりすることができる。そのため、平均輝度値が輝度特徴量として取得される場合には、平均輝度値が高いほど高輝度画素の数が多いことを示す高輝度サイズ情報が生成されればよい。例えば、平均輝度値が高いほど大きい高輝度サイズ率が算出されればよい。
【００５８】
なお、本実施例では、補正パラメータ１２５に基づいて高輝度レンジ１２３が決定される例を説明したが、高輝度レンジ１２３の決定方法は特に限定されない。例えば、ユーザー操作に応じた画像表示装置１００の設定に応じて、高輝度レンジ１２３が決定されてもよい。
【００５９】
なお、高輝度領域以外の領域では、表示輝度の維持よりも、表示ムラの低減の方が重要であることが多い。そのため、高輝度領域以外の領域に対して、高輝度画素の数に拘らず表示ムラを大きく低減するムラ低減処理が行われてもよい。例えば、高輝度領域以外の領域に対するムラ低減処理では、高輝度画素の数に拘らず補正パラメータ１２５が使用されてもよい。そして、高輝度領域に対して、高輝度画素の数が多いほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理が行われてもよい。
【００６０】
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る画像処理装置および画像処理方法について説明する。本実施例では、表示輝度の低下をより好適に抑制することができ、かつ、表示ムラをより好適に低減することができる例を説明する。なお、実施例１と同様の構成や処理についての説明は省略する。
【００６１】
図７（Ａ），７（Ｂ）は、入力画像データによって表された画像の一例を示す図である。図７（Ａ），７（Ｂ）において、白色の領域は、高輝度領域である。図７（Ａ）に示すように、高輝度画素の数が多く、かつ、複数の高輝度画素が一部の領域に集中して存在する場合には、高輝度領域の表示ムラが目立つ。しかし、高輝度画素の数が多くても、図７（Ｂ）に示すように、複数の高輝度画素が分散して存在する場合には、高輝度領域の表示ムラは目立ちにくい。
【００６２】
実施例１では、高輝度サイズ率のみに基づいて補正パラメータが決定されるため、高輝度領域の表示ムラが目立ちにくい画像データに対して、過剰に表示ムラを低減するムラ低減処理が施されることがある。例えば、図７（Ｂ）のような画像データに対して、過剰に表示ムラを低減するムラ低減処理が施されることがある。
【００６３】
そこで、本実施例では、高輝度画素の分散の度合いをさらに考慮して、補正パラメータを決定する。それにより、高輝度画素の数を一定とした場合に高輝度画素の分散の度合いが低いほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理を実現する。その結果、表示輝度の低下をより好適に抑制することができ、かつ、表示ムラをより好適に低減することができる。例えば、図７（Ｂ）のような画像を表す画像データに対して、表示ムラの低減よりも表示輝度の維持を優先したムラ低減処理を施すことができる。
【００６４】
図６は、本実施例に係る画像表示装置２００の機能構成の一例を示すブロック図である。図６に示すように、画像表示装置２００は、実施例１の画像表示装置１００が有する機能部の他に、分散度合い判断部１１１をさらに有する。
【００６５】
本実施例では、高輝度サイズ判断部１０５と分散度合い判断部１１１とにより、高輝度画素の数と、高輝度画素の分散度合いとに関する情報が生成される。具体的には、実施例１と同様に、高輝度サイズ判断部１０５によって、高輝度サイズ情報１２４が生成される。そして、分散度合い判断部１１１によって、高輝度画素の分散度合いに関する情報が、分散情報１３０として生成される。
【００６６】
分散度合い判断部１１１は、輝度データ１２１と高輝度レンジ１２３とに基づいて、分散情報１３０を生成する。そして、分散度合い判断部１１１は、分散情報１３０を補正パラメータ変更部１０７に出力する。
【００６７】
分散度合い判断部１１１の処理について詳しく説明する。まず、分散度合い判断部１１１は、高輝度レンジ１２３に基づいて、輝度データ１２１から高輝度画素を検出する。高輝度レンジ１２３に属す輝度値を有する画素が、高輝度画素として検出される。
【００６８】
次に、分散度合い判断部１１１は、隣接する画素との間の輝度差（Ｙ値の差分）が第２の閾値以上の高輝度画素であるエッジ高輝度画素の数をカウントする。具体的には、分散度合い判断部１１１は、図８に示すように、輝度差のレンジを３２個のカテゴリ（差分カテゴリ）に分ける。そして、分散度合い判断部１１１は、３２個の差分カテゴリのそれぞ
れについて、その差分カテゴリに属す輝度差を有する画素（輝度データ１２１の画素）の数をカウントする。そして、分散度合い判断部１１１は、第２の閾値以上のレンジに対応する差分カテゴリの度数の総和（第３の総和）を、エッジ高輝度画素の数として算出する。本実施例では、これらの処理が、複数の分割領域のそれぞれについて行われる。隣接する画素との間の輝度差が第２の閾値以上である画素は、高輝度領域のエッジを構成する画素である可能性が高い。第２の閾値は、メーカーによって予め決定された固定値であってもよいし、ユーザーが変更可能な値であってもよいし、画像表示装置２００によって決定および変更される値であってもよい。
【００６９】
なお、１つの画素には複数の画素が隣接する。第２の閾値と比較される輝度差として、１つの方向に隣接する画素との間の輝度差が使用されてもよいし、そうでなくてもよい。複数の方向のそれぞれについて、その方向に隣接する画素との間の輝度差が算出されてもよい。そして、複数の輝度差の代表値（最大値、最小値、中間値、最頻値、平均値、等）が、第２の閾値と比較されてもよい。
【００７０】
そして、分散度合い判断部１１１は、エッジ高輝度画素の数に関する情報を、分散情報１３０として生成する。本実施例では、複数の分割領域のそれぞれについて、分散情報１３０が生成される。具体的には、分散度合い判断部１１１は、全差分カテゴリの度数の総和（第４の総和）で第３の総和を除算することにより、高輝度エッジ率を算出する。第４の総和は、分割領域に対応する画像データの総画素数である。そして、分散度合い判断部
１１１は、高輝度エッジ率を示す情報を、分散情報１３０として生成する。
【００７１】
例えば、第３の総和が８０であり、かつ、第４の総和が１００である場合には、高輝度エッジ率として０．８が算出される。エッジ高輝度画素の数が多いほど、複数の高輝度画素の分散度合いが大きい可能性が高い。そのため、エッジ高輝度画素の数に関する情報を分散情報１３０として用いることができる。本実施例では、エッジ高輝度画素の数が多いほど大きい値が、高輝度エッジ率として算出される。
【００７２】
なお、分散情報１３０は上記情報に限らない。例えば、高輝度エッジ率は、エッジ高輝度画素の数の、線形画像データ１２０の総画素数（画面全体における総画素数）の割合であってもよい。エッジ高輝度画素の数を示す情報が、分散情報１３０として生成されてもよい。また、画面全体に対応する１つの分散情報１３０が生成されてもよい。エッジ高輝度画素の分散度合いに関する情報であれば、どのような情報が分散情報１３０として生成されてもよい。エッジ高輝度画素の検出結果から、様々な定義の分散情報１３０を生成することができる。
【００７３】
補正パラメータ変更部１０７は、高輝度サイズ情報１２４と分散情報１３０とに基づいて補正パラメータ１２５を変更することにより、変更補正パラメータ１２９を生成する。本実施例では、高輝度画素の数を一定とした場合に高輝度画素の分散の度合いが低いほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理が行われるように、変更補正パラメータ１２９が生成される。具体的には、高輝度画素の数を一定とした場合にエッジ高輝度画素の数が少ないほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理が行われるように、変更補正パラメータ１２９が生成される。
【００７４】
補正パラメータ変更部１０７の処理について詳しく説明する。まず、補正パラメータ変更部１０７は、高輝度サイズ情報１２４によって示された高輝度サイズ率から、分散情報１３０によって示された高輝度エッジ率を減算する。そして、補正パラメータ変更部１０７は、減算結果に基づいて補正パラメータ１２５を変更することにより、変更補正パラメータ１２９を生成する。例えば、減算結果と、ムラ低減処理による表示輝度の低下量との対応関係が図９の対応関係となるように、変更補正パラメータ１２９が生成される。図９は、表示輝度を８％低下させる補正パラメータ１２５が決定され場合の例を示す。本実施例では、これらの処理が各分割領域について行われる。
【００７５】
なお、変更補正パラメータ１２９の決定方法は上記方法に限らない。高輝度画素の数を一定とした場合に高輝度画素の分散の度合いが低いほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理が実現されれば、どのような方法で変更補正パラメータ１２９が決定されてもよい。例えば、実施例１と同様の方法で補正パラメータ１２５を変更した後、変更後の補正パラメータを分散情報１３０に基づいてさらに補正することにより、変更補正パラメータ１２９が決定されてもよい。また、補正パラメータを変更するのではなく、高輝度サイズ情報１２４と分散情報１３０とに基づいてムラ補正処理の方法を変更することにより、上述したムラ低減処理が実現されてもよい。
【００７６】
以上述べたように、本実施例によれば、高輝度画素の数を一定とした場合に高輝度画素の分散の度合いが低いほど大きく表示ムラを低減するムラ低減処理が行われる。それにより、表示輝度の低下をより好適に抑制することができ、かつ、表示ムラをより好適に低減することができる。
【００７７】
＜その他の実施例＞
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおけ
る１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１０３：輝度変換部  １０４：輝度ヒストグラム生成部
１０５：高輝度サイズ判断部  １０７：補正パラメータ変更部
１０８：表示ムラ補正部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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