(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
色相信号、彩度信号および明度信号の各信号成分を含む入力映像信号の特徴に応じて画像調整を行うための画像処理装置であって、
前記彩度信号から入力される画像の１画面内を複数の所定の領域に分割した各々の領域毎に独立して、彩度信号レベルの最大値、最小値、平均値および分布状態情報を含む彩度特徴情報をそれぞれ検出する彩度特徴検出手段と、
前記明度信号から入力される画像の１画面内を複数の所定の領域に分割した各々の領域毎に独立して、明度信号レベルの最大値、最小値および平均値を含む明度特徴情報をそれぞれ検出する明度特徴検出手段と、
前記所定の領域毎に独立して、入力に対する出力特性として非線形ゲイン特性を有するように前記彩度信号の補正処理を行うように構成し、かつ入力される彩度信号レベルが低彩度である場合には彩度レベルを低下させるとともに、入力される彩度信号レベルが前記低彩度よりも高い中彩度あるいは前記中彩度よりも高い高彩度である場合には彩度レベルを増加させる彩度補正処理手段と、
前記所定の領域毎の彩度特徴情報および明度特徴情報に応じて前記所定の領域毎に独立したパラメータを設定することにより前記彩度補正処理手段を制御する映像適応制御手段とを備え、
前記彩度補正処理手段は、前記中彩度よりも前記高彩度の彩度レベルの増加ゲインを抑制するように構成した
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記映像適応制御手段が、前記彩度特徴情報の分布状態情報を基に、彩度が低レベル部に多く分布している領域では、その領域における前記彩度補正処理手段に対する補正強度を強くするよう制御して映像視認性を改善し、逆に彩度が高彩度部に多く分布している領域では、その領域における前記彩度補正処理手段に対する補正強度を抑制するよう制御することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記映像適応制御手段は、前記彩度補正処理手段に対して出力する、前記所定の領域毎に独立した各々のパラメータ設定値に対し、各領域の境界付近で急激なパラメータ変化が発生しないように、ローパスフィルター処理を施すようにしたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
色相信号、彩度信号および明度信号の各信号成分を含む入力映像信号の特徴に応じて画像調整を行うための画像処理方法であって、
前記彩度信号から入力される画像の１画面内を複数の所定の領域に分割した各々の領域毎に独立して、彩度信号レベルの最大値、最小値、平均値および分布状態情報を含む彩度特徴情報をそれぞれ検出する彩度特徴検出処理と、
前記明度信号から入力される画像の１画面内を複数の所定の領域に分割した各々の領域毎に独立して、明度信号レベルの最大値、最小値および平均値を含む明度特徴情報をそれぞれ検出する明度特徴検出処理と、
前記所定の領域毎に独立して、入力に対する出力特性として非線形ゲイン特性を有するように前記彩度信号の補正処理を行うように構成し、かつ入力される彩度信号レベルが低彩度である場合には彩度レベルを低下させるとともに、入力される彩度信号レベルが前記低彩度よりも高い中彩度あるいは前記中彩度よりも高い高彩度である場合には彩度レベルを増加させる彩度補正処理と、
前記所定の領域毎の彩度特徴情報および明度特徴情報に応じて前記所定の領域毎に独立したパラメータを設定することにより前記彩度補正処理を制御する映像適応制御処理とを備え、
前記彩度補正処理は、前記中彩度よりも前記高彩度の彩度レベルの増加ゲインを抑制するように制御することを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
色相信号、彩度信号および明度信号の各信号成分を含む入力映像信号の前記彩度信号から入力される画像の１画面内を複数の所定の領域に分割した各々の領域毎に独立して、彩度信号レベルの最大値、最小値、平均値および分布状態情報を含む彩度特徴情報をそれぞれ検出する彩度特徴検出処理と、前記明度信号から入力される画像の１画面内を複数の所定の領域に分割した各々の領域毎に独立して、明度信号レベルの最大値、最小値および平均値を含む明度特徴情報をそれぞれ検出する明度特徴検出処理と、前記所定の領域毎に独立して、入力に対する出力特性として非線形ゲイン特性を有するように前記彩度信号の補正処理を行うように構成し、かつ入力される彩度信号レベルが低彩度である場合には彩度レベルを低下させるとともに、入力される彩度信号レベルが前記低彩度よりも高い中彩度あるいは前記中彩度よりも高い高彩度である場合には彩度レベルを増加させる彩度補正処理と、前記所定の領域毎の彩度特徴情報および明度特徴情報に応じて前記所定の領域毎に独立したパラメータを設定することにより前記彩度補正処理を制御する映像適応制御処理とを有し、これらの処理手順をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記彩度補正処理は、前記中彩度よりも前記高彩度の彩度レベルの増加ゲインを抑制するように制御するものであるプログラム。
【請求項６】
請求項５記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号および表示画像内容に応じて、その視認性が改善されるよう映像信号を制御することのできる画像処理装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビジョン受像機やモバイルディスプレイ装置、車載ディスプレイ装置等においては、入力信号の表示内容に応じて画像の表現力を改善して高画質化を図る目的のため、映像信号のコントラストやブライトネス、ディスプレイ装置の表示輝度、色信号等に対して適応的に制御する技術が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１にその具体例が示されており、これは入力映像信号の輝度の映像特徴情報を検出する輝度特徴検出手段と、輝度信号に対するコントラストおよびブライトネスを補正制御する輝度補正回路とを備えて、検出された映像信号の最大値、最小値、平均値等の輝度特徴情報に応じて、前記輝度補正回路に対し表示画像のコントラストおよびブライトネスを適応的に制御するものである。
【０００４】
一方、色信号に対する適応制御の例では特許文献２にその具体例が示されており、これは入力されるＲＧＢ信号から、色相信号（Ｈ）、彩度信号（Ｓ）、明度信号（Ｌ）に変換し、彩度ヒストグラム計測部および特徴量算出部で検出した特徴量である彩度の平均値に応じ補正強度を算出し、それにより彩度強調係数算出部で算出される補正係数を調整し、彩度補正実行部で補正係数により彩度強調処理がγ処理として行われ、色相信号（Ｈ）、強調処理された彩度信号（Ｓ’）、明度信号（Ｌ）よりＲＧＢ信号に逆変換し出力するというものである。
【特許文献１】特開２００１−０２７８９０号公報
【特許文献２】特開２００１−２３０９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に示した画像表示装置は、いずれもＴＶやＤＶＤ、カメラ撮像画像等の自然画像を表示対象、画像処理対象として想定し、高画質化を目的としているものであると考えられるため、カーナビゲーションシステムにおける地図画像等のような所謂コンピュータグラフィックス画像の表示に対し、視認性改善を目的とするような場合においては、その映像的特徴から十分な効果が得られない場合があるものである。
【０００６】
図１１ｂに示すように一般的にＴＶ等のＡＶ自然画像の場合は、映像的特徴は彩度成分についても明度成分（もしくは輝度成分）についてもその信号レベルの分布状態は、低彩度および高彩度に大きく偏ることは比較的少なく中間的なレベルの頻度が高くなる傾向がある。またそれらの信号ダイナミックレンジについてもコンピュータグラフィックス画像に比べれば狭いことが多い。一方図１１ａに示すような、コンピュータグラフィックス画像については、一般的に彩度成分および明度成分の信号ダイナミックレンジはＡＶ自然画像の場合に比べて広く、信号レベルの分布状態についても中間的なレベルの頻度が必ずしも高いとは限らないものである。
【０００７】
カーナビゲーションシステムにおける一般的な地図画像では、地図上のランドマークや交通標識、地名の文字、交差点手前での交差点拡大表示や進行方向指示表示等の目立つ必要のあるオブジェクトについては高彩度な色彩が使用されることが多く、地図部分の背景部等の配色に関しては、見やすく疲れない等の理由により比較的低彩度な色が使用されている事が多い。従って、カーナビゲーションの地図画像等においては、例えば図５ａおよび図６にその一例を示すように画像的な特徴として、画面内の各領域（エリア）毎に画像の彩度や輝度、色相等が、自然画像に比べより近いもしくは同一レベルに集中し、高彩度の色があるエリアに集中したり、低彩度の色が別のエリアに集中したりと、偏りを持ちやすい画像が多いものであると考えられる。また、図５ｂに示すような多画面表示機能によるＴＶ画像と地図画像の同時表示、あるいは車輌情報その他情報表示と地図画像の同時表示等の場合についても、同様に画面内のエリアにより明度や彩度のレベルに偏りをもつことが考えられる。
【０００８】
特許文献１および２に開示されている画像表示装置の場合、いずれも画面内のエリア毎の特徴を個別に考慮する補正処理構成とはなっていないものである。図１３に特許文献２に示した画像処理装置における彩度特徴量を考慮した彩度強調処理の流れを説明するフローチャートを示す。特許文献２に示した画像処理装置の場合では、色信号に対する補正がγ処理として彩度補正実行部で行われるが、彩度ヒストグラム計測部および特徴量検出部において検出される彩度特徴情報は、彩度の平均値を元にした彩度の偏り具合であって、図１２に示されるように彩度強調係数は彩度の平均値が中間的なレベルにある場合に強調し、平均値が低彩度側か高彩度側に偏りを持っている場合には彩度強調を抑圧するように動作が行われる。しかしながら、これらの処理は全画面で平均化された結果での制御となってしまうため、上記地図画像等の場合画面内の個々のエリア単位で考慮した際に彩度や明度信号に対する適切な補正をかけることが出来ないものである。
【０００９】
本発明の目的は、以上のような課題を改善するためになされたものであり、カーナビゲーションシステムにおける地図画像のように、画面内のエリア間で彩度値や明度値に偏りが出やすい所謂コンピュータグラフィックス画像の表示においても、全てのエリアで適切かつ十分な彩度および明度の補正を行い、色度差を確保して最適に画質の改善および視認性の改善を行うことができる画像表示装置を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る画像処理装置は、色相信号、彩度信号および明度信号の各信号成分を含む入力映像信号の特徴に応じて画像調整を行うための画像処理装置であって、前記彩度信号から入力される画像の１画面内を複数の所定の領域に分割した各々の領域毎に独立して、彩度信号レベルの最大値、最小値、平均値および分布状態情報を含む彩度特徴情報をそれぞれ検出する彩度特徴検出手段と、前記明度信号から入力される画像の１画面内を複数の所定の領域に分割した各々の領域毎に独立して、明度信号レベルの最大値、最小値および平均値を含む明度特徴情報をそれぞれ検出する明度特徴検出手段と、前記所定の領域毎に独立して、入力に対する出力特性として非線形ゲイン特性を有するように前記彩度信号の補正処理を行うように構成し、かつ入力される彩度信号レベルが低彩度である場合には彩度レベルを低下させるとともに、入力される彩度信号レベルが前記低彩度よりも高い中彩度あるいは前記中彩度よりも高い高彩度である場合には彩度レベルを増加させる彩度補正処理手段と、前記所定の領域毎の彩度特徴情報および明度特徴情報に応じて前記所定の領域毎に独立したパラメータを設定することにより前記彩度補正処理手段を制御する映像適応制御手段とを備え、前記彩度補正処理手段は、前記中彩度よりも前記高彩度の彩度レベルの増加ゲインを抑制するように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の画像処理方法は、色相信号、彩度信号および明度信号の各信号成分を含む入力映像信号の特徴に応じて画像調整を行うための画像処理方法であって、前記彩度信号から入力される画像の１画面内を複数の所定の領域に分割した各々の領域毎に独立して、彩度信号レベルの最大値、最小値、平均値および分布状態情報を含む彩度特徴情報をそれぞれ検出する彩度特徴検出処理と、前記明度信号から入力される画像の１画面内を複数の所定の領域に分割した各々の領域毎に独立して、明度信号レベルの最大値、最小値および平均値を含む明度特徴情報をそれぞれ検出する明度特徴検出処理と、前記所定の領域毎に独立して、入力に対する出力特性として非線形ゲイン特性を有するように前記彩度信号の補正処理を行うように構成し、かつ入力される彩度信号レベルが低彩度である場合には彩度レベルを低下させるとともに、入力される彩度信号レベルが前記低彩度よりも高い中彩度あるいは前記中彩度よりも高い高彩度である場合には彩度レベルを増加させる彩度補正処理と、前記所定の領域毎の彩度特徴情報および明度特徴情報に応じて前記所定の領域毎に独立したパラメータを設定することにより前記彩度補正処理を制御する映像適応制御処理とを備え、前記彩度補正処理は、前記中彩度よりも前記高彩度の彩度レベルの増加ゲインを抑制するように制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、使用環境の照度状態が非常に暗い場合や明るい場合等の視認性の改善、あるいは映像の状態に応じた高画質化や視認性改善の目的で、入力映像信号を補正制御する場合において、入力される映像信号の種類や映像の状態、映像シーン等に依らず常に最適な信号の補正制御を行う画像表示装置とすることができるものである。
【００１３】
特に、カーナビゲーションシステムにおける地図画像の表示や、車載ディスプレイ装置における車輌情報表示等の所謂コンピュータグラフィックス画像のように、画像の明度信号や彩度信号（色信号）のダイナミックレンジが広く、その信号レベルの分布状態やエリア毎での分布状態が偏っているという特徴をもった画像の場合に対しても、十分かつ最適な彩度補正を行うことができる。これにより、色信号間の色度差を十分確保することで、著しく明るいもしくは暗い等の照度環境の悪条件時において、視認性を効果的に改善することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る画像表示装置およびその表示方法について、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態では、ディスプレイ装置の一例として液晶表示装置を例に説明するが、本発明が適用される画像表示装置はこの例に限定されず、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）表示装置等にも同様に適用可能である。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１実施形態による画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１の画像表示装置は、色空間変換手段１、明度補正処理手段２、彩度補正処理手段３、明度特徴検出手段４、彩度特徴検出手段５、彩度明度映像適応制御手段６、色空間逆変換手段７、ディスプレイパネル８を備える。
【００１７】
以降ディスプレイパネル８が液晶ディスプレイである車載ディスプレイの場合について説明を行うものとする。
【００１８】
色空間変換手段１には、Ｙ色差信号形式の入力映像信号が入力される。輝度信号および色差信号は一旦ＲＧＢ信号に変換された後ＲＧＢ信号から、色相信号、彩度信号、明度信号の各信号成分に変換される。尚、本実施形態では入力映像信号の信号形態をＹ色差信号としているが、システムによってはＲＧＢ信号であってもよい。
【００１９】
この信号変換は下記の演算式で変換が行われる。
【００２０】
明度信号Ｖ＝MAX(R,G,B)
色相信号Ｈ＝｛MID(R,G,B)−MIN(R,G,B)｝／｛MAX(R,G,B)−MIN(R,G,B)｝
彩度信号Ｓ＝｛MAX(R,G,B)−MIN(R,G,B)｝／MAX(R,G,B)
ここで、MAX(R,G,B)はＲＧＢの各信号のうちの最大値
MID(R,G,B)はＲＧＢの各信号のうちの中間値
MIN(R,G,B)はＲＧＢの各信号のうちの最小値を表す。
【００２１】
尚、この変換の際同時に各々MAX、MID、MINがＲＧＢのどれに相当するかを判定する。
【００２２】
このようにして変換された後、明度信号は明度補正処理手段２と明度特徴検出手段４へ、彩度信号は彩度補正処理手段３と彩度特徴検出手段５へ、色相信号は色空間逆変換手段７へと出力される。明度補正処理手段２では、明度信号に対し明度のブライトネス制御およびコントラストゲイン制御が行われ色空間逆変換手段７へと出力される。彩度補正処理手段３では、彩度信号に対し彩度のゲイン制御およびオフセット制御が行われ色空間逆変換手段７へと出力される。明度特徴検出手段４では、明度信号の映像特徴値として、最大値、最小値、平均値が検出され彩度明度映像適応制御手段６へと出力される。彩度特徴検出手段５では、彩度信号の映像特徴値として、最大値、最小値、平均値もしくは彩度レベルの分布状態を示す情報が検出され、彩度明度映像適応制御手段６へと出力が行われる。彩度明度映像適応制御手段６では、入力される明度特徴情報より明度補正パラメータを演算して明度補正処理手段２に出力し、入力される彩度特徴情報より彩度補正パラメータを演算して彩度補正処理手段３に出力する。色空間逆変換手段７では、入力される色相信号および補正処理後の彩度信号および明度信号とからＲＧＢ信号へと、色空間変換手段１とは逆の演算により変換が行われ、ディスプレイパネル８へと出力される。
【００２３】
以上のように構成された画像表示装置において、まず彩度明度映像適応制御手段６で適応制御される、明度補正パラメータ演算、彩度補正パラメータ演算を中心に全体の概略動作を説明する。
【００２４】
最初に、明度補正パラメータ演算であるが、これは明度補正処理手段２に対するコントラスト改善のためのコントラストゲインとブライトネス（オフセット）の制御量を、明度特徴検出手段４で得られる特徴情報に応じて映像適応制御（ＡＩ処理）するものである。これを図９、図１０を用いて説明する。図９は全体に明るい入力画像の例で、入力信号の明度の最大値、最小値、平均値の映像特徴情報を元に、入力画像のダイナミックレンジを振幅拡大（コントラスト制御）し、所定のレンジに収まるようなオフセット制御（ブライトネス制御）が行われる。尚、必要によりこれらの処理による本来の入力画像の平均値レベルの変動分を調光制御により相殺されるようにディスプレイパネル８の液晶バックライト輝度アップの動作が行われる。図１０は全体に暗い入力画像の場合の例で、図９の場合と同様の概念で処理が行われるが、この場合はブライトネス制御と調光制御が、それぞれ図９の場合と逆方向に行われることになる。このように映像適応制御（ＡＩ処理）では、入力映像信号の映像的特徴に応じて、信号振幅を拡大し同時に必要により調光制御されるため、映像のコントラスト感が向上し、黒はより黒く白はより白い映像となる良好な信号処理が行われるものである。本実施の形態では、明度に関しては輝度成分に類するものとして、自然画像の輝度成分に対して行われている画像適応処理を実施するものとして説明したが、明度制御についてはこのような処理に限定されるものではなく、地図画像の場合等においては、後述する彩度制御と同様な適応制御を行う場合もまた有効である。
【００２５】
次に彩度補正パラメータ演算について、図２、３、４を用いて説明する。まず彩度特徴検出手段５においては、入力される彩度信号に対しローパスフィルターを通した後、１画面内の所定の検出領域に対して彩度信号の最小値、最大値、平均値を算出するための積算値がそれぞれ求められるようになっている。彩度明度映像適応制御手段６では、この最小値、最大値、積算値から算出された平均値の３つのパラメータから、簡易的に彩度成分のレベルの分布状態を判定し、それに応じた彩度補正量を演算するように制御が行われる。図２は、彩度成分の簡易的な分布状態を検出する方法の一例の概念を説明する図である。図２ａは、最小値が０に近く最大値が最大レンジに近い非常にダイナミックレンジの広い例であるが、全体的な彩度レベルは低彩度信号が多い例である。このような場合には必然的に平均値は最小値に近い値となる。逆に、図２ｂは全体的な彩度レベルは比較的高彩度よりの信号が多い例であり、このような場合には平均値は比較的最大値に近い値となる。
【００２６】
このように、平均値を算出して最大値および最小値と比較（最大値と最小値の間のどの位置にあるかを演算）することにより、その分布状態のピークレベル（出現頻度のピーク値）がどの程度であるか、あるいは分布状態がどういう状態であるかを概ね検出することができる。尚、所定の彩度レベル毎にヒストグラム検出処理を行うようにすることで、分布状態をより厳密に検出するようにしてもよい。そして、この分布状態を考慮し彩度分布が比較的低彩度レベルに集中しているような画像では、仮に最大値が大きくても全体として彩度補正を強くかけるように制御を行い、逆に彩度分布が比較的高彩度レベルに集中しているような画像では、彩度補正を抑制するように制御を行う。このように、彩度最大値だけではなく信号レベルの分布状態を考慮して補正量を制御することにより、画像に対して違和感を出すことなく、比較的低彩度成分が多い画像の場合は十分な補正をかけることができ、比較的高彩度成分が多い画像の場合は過剰な補正を抑制することができる。
【００２７】
これを図で示したものが図３であり、図３は横軸に（彩度最大値−彩度平均値）を彩度最大値で除した値をとり、縦軸に彩度補正処理手段３に対して設定する彩度ゲイン値をとったものである。尚、図３の点線の特性が図２の例のように彩度最大値がほぼ最大レンジ付近まである場合の補正特性であるが、彩度最大値が低くなればそれに応じて同図の実線のように全体にオフセットした設定とすることにより、最大値やダイナミックレンジも考慮した適切な補正制御量を算出することができる。
【００２８】
次に彩度補正処理手段３の動作について説明する。彩度補正処理手段３では、上記の通り彩度明度映像適応制御手段６で彩度レベルの分布状態を考慮して設定された彩度補正量で、彩度信号の補正制御を行う。ここでは彩度の補正として彩度ゲインの制御を行う場合について説明を行う。図４に彩度の入力レベルに対するゲイン特性の設定例を示す。図４のように彩度ゲイン補正特性として非線形な特性とすることにより、入力される彩度レベルが低レベルの時と高レベルの時にはゲインを抑圧し、中間彩度レベルを主にゲイン強調するような特性としている。このようなゲイン特性とすることで、彩度の最大値が高くとも全体的な彩度レベルは比較的中低レベルに集中している場合では、全体としては大きな補正量を彩度の飽和なくかけることができて、補正後の画像の各色間の色度差をより強調する（彩度のコントラストを強める）ことができ、これにより照度環境が良くない場合等での視認性改善等に大きな効果をあげることができるものである。
【００２９】
このように補正制御された明度信号および彩度信号、色相信号が、色空間逆変換手段７に入力され、色空間逆変換手段７では色空間変換手段１の動作説明で示した変換式の逆変換処理が行われ、色相信号、彩度信号、明度信号から、MAX、MID、MINが演算され各々ＲＧＢ信号にセレクトされて出力されるよう動作を行うものである。以上が全体の概略動作の内容である。
【００３０】
次に本発明の特徴とするところである、画面内の所定の領域別処理について詳しく説明を行う。まず彩度特徴検出手段５および明度特徴検出手段４では、入力される領域設定値に従い１画面内を所定の領域に区分する領域設定がなされる。入力される信号に対し所定のローパスフィルターを通した後、その各々の領域毎に最大値、最小値、平均値を算出するための積算値、あるいはそれに加えて所定の彩度レベル毎にヒストグラム検出処理が行われるようになっている。例えば図６に示す例のように、１画面内を水平方向に４ブロック、垂直方向に３ブロックの計１２領域に区分しそれぞれの領域毎に上記データが求められて、彩度明度映像適応制御手段６に送られるようになっている。そして、彩度明度映像適応制御手段６では、各々の領域（エリア）毎に上記概略動作説明で説明したような演算処理が行われ、彩度補正量が演算されて彩度補正処理手段３に与えられ、彩度補正処理手段３では画面内の各々のエリア毎に、該当エリアの映像特徴情報に応じて各々の彩度制御量が設定され彩度補正処理が行われるものである。具体的には、彩度が低レベル部に多く分布している領域では、その領域における彩度補正処理手段に対する補正強度を強くするよう制御して映像視認性を改善し、逆に彩度が高彩度部に多く分布している領域では、その領域における前記彩度補正処理手段に対する補正強度を抑制するよう制御する。
【００３１】
また明度についても同様に、画面内の各々のエリア毎に、該当エリアの映像特徴情報に応じて各々明度制御量が設定され明度補正処理が行われるものである。ここで、彩度および明度の補正処理手段に対して設定される各補正パラメータが、各隣接するエリア間で差異が大きければ補正後の画像の境界線付近に違和感が出るため、急激なパラメータ変化が発生しないように、各補正パラメータ設定値にはローパスフィルター処理を付加して設定されるようになっている。
【００３２】
このような領域別処理は、発明が解決しようとする課題に記載したように、カーナビゲーションの地図画像等においては、画面内の各エリアで彩度特徴および明度特徴に偏りを持ちやすい画像が多いため、このようにいくつかのブロックにエリア分割して、各々個別に制御することにより、より正確に彩度および明度に対する適応制御を行うことができるようにしたものである。例えば、図５ａの右より部のようにナビゲーション機能の表示部では、比較的大きな図形や文字表示が行われるため、この部分のブロックでは信号レベルの分布状態はある固有のレベルに集中する。図６の例のような全画面地図画像表示の場合であっても、グラフィックス画像であるため、画面全体での信号レベルの分布状態は、例えば図７のように表示画像によって、自然画像に多く見られるような一般的な信号レベル分布とはならず多少複雑な分布となる場合がある。しかしながら、エリアに分割することによって図６の例のように個々のエリアでの画像特徴は各々の傾向が出てくるため、例えば図８のように個々のエリアの信号分布状態は、比較的単純な分布状態になってくる傾向がある。従って、図７のような画面全体での分布状態に対する適応制御より、図８のような比較的単純な分布状態に対する適応制御は、より適切な補正を実施することが可能となるものである。
【００３３】
また、車載ディスプレイ装置等においては、図５ｂのようにナビゲーションの地図画像とＴＶ画像等の自然画像が多画面表示される場合があるが、この場合は図１１のようにより顕著に傾向の差異があると考えられる。従って、多画面表示システムの場合には彩度特徴検出手段５および明度特徴検出手段４に対して、各画面の各表示エリアを識別する画面領域信号を入力し、この画面領域信号を優先して領域分割するものとし、必要により領域を細分化するように領域設定値を入力するように動作させるものとする。
【００３４】
さらに、本実施の形態の発展形としては、彩度特徴検出手段５を、１画面内を水平１６画素、垂直８画素程度で１ブロックとする多数の小ブロックに分割し、この小ブロック毎の彩度平均値を求めて、メモリにバッファリングする動作を行う構成とし、彩度明度映像適応制御手段６では、このバッファリングした各データを読み出し、各データから直接演算もしくはルックアップテーブル等により、平均値が低ければ高い彩度ゲインを、平均値が高ければ低めの彩度ゲインを設定するように算出し、各小ブロックの最適彩度補正量で制御を行うような構成もまた有効と考えられる。
【００３５】
以上説明したように、彩度および明度の特徴検出手段で画面を所定の領域に区分して、個別により詳細な特徴情報を検出し、各々の領域毎に最適に彩度および明度の補正処理を行うことにより、画面内の各エリアの表示内容に適応した、より詳細で適切な彩度補正処理および明度補正処理が行えるようにしたものである。これにより入力信号画像の異なる色信号の画素データ間の色度差を拡大することにより、視認性の改善表示を行うことができるものである。
【００３６】
なお、本実施の形態で説明した画像表示装置は、図１に示すように色空間変換手段１および色空間逆変換手段７を設けているが、入力映像信号として色相信号、彩度信号および明度信号の各成分に分かれた信号が入力される場合や、ディスプレイパネル８で色相信号、彩度信号および明度信号が入力可能になっている場合などは、色空間変換手段１および色空間逆変換手段７のない、２〜６の手段で構成される画像処理装置であってもよい。
【００３７】
また、本実施の形態で説明した画像表示装置は、これらの処理手順を示すプログラムにより動作するコンピュータで実現してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る画像表示装置およびその表示方法は、車載用ディスプレイなどの、使用する環境の照度範囲が広く変化することが想定される用途における映像表示機器で、特にカーナビゲーションシステムの地図画像や車輌情報表示等の所謂コンピュータグラフィックス画像を表示する場合の視認性改善処理に適用して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態による画像表示装置の構成を示すブロック図
【図２】図１に示す彩度特徴検出手段における彩度信号レベルの分布状態検出方法の一例を説明する特性図
【図３】図１に示す彩度明度映像適応制御手段における彩度の分布状態に対する彩度補正量の設定例を示す特性図
【図４】図１に示す彩度補正処理手段における彩度の入力レベルに対するゲイン特性の設定例を説明する特性図
【図５】車載ディスプレイでの画面表示の一例を説明する模式図
【図６】一般的な地図画像での１画面中の各領域の画像的特徴の一例を示す模式図
【図７】地図画像等ＣＧ特有の彩度信号レベル分布状態の一例を示す模式図
【図８】領域分割した個々の領域における彩度信号レベル分布状態の一例を示す模式図
【図９】図１に示す明度補正処理手段における映像適応制御（明度ＡＩ処理）の一例（明るい入力画像の場合）を説明する模式図
【図１０】図１に示す明度補正処理手段における映像適応制御（明度ＡＩ処理）の一例（暗い入力画像の場合）を説明する模式図
【図１１】一般的な自然画像と地図画像の彩度特徴と彩度分布状態の比較例を示す特性図
【図１２】従来例における彩度補正処理での彩度特徴に対する彩度強調方法を示す模式図
【図１３】従来例の画像表示装置における彩度補正の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【００４０】
１  色空間変換手段
２  明度補正処理手段
３  彩度補正処理手段
４  明度特徴検出手段
５  彩度特徴検出手段
６  彩度明度映像適応制御手段
７  色空間逆変換手段
８  ディスプレイパネル
【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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