(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
視聴者が映像を視聴するときの視環境に応じて、前記映像を表示するディスプレイの少なくとも輝度を制御するディスプレイ制御装置において、
前記ディスプレイの映像領域を示すマーカを表示するマーカ表示手段と、
前記ディスプレイに表示された映像と前記マーカと背景とを含むマーカ付加撮影画像を、前記視聴者が前記映像を視聴する位置から撮影する撮影手段と、
前記マーカ付加撮影画像を、階調値を輝度に変換する予め設定された関数に基づいて、各画素が輝度を示すマーカ付加輝度画像に変換する撮影画像変換手段と、
前記マーカ付加輝度画像を、予め設定された重み付け係数に基づいて、各画素が明るさ尺度を示すマーカ付加明るさ画像にウェーブレット変換する明るさ画像変換手段と、
前記マーカ付加明るさ画像に含まれるマーカの位置に基づいて、前記マーカ付加明るさ画像から背景を切り出して背景明るさ画像を生成する背景明るさ画像生成手段と、
前記背景明るさ画像において、明るさ尺度の最小値と最大値との範囲を示す明るさ尺度範囲を算出する明るさ尺度範囲算出手段と、
前記明るさ尺度範囲を、前記重み付け係数に基づいて、輝度の最小値と最大値との範囲を示す輝度範囲に変換する輝度範囲変換手段と、
前記輝度範囲を、前記ディスプレイの最小輝度と最大輝度との予め設定された輝度特性範囲で正規化して、前記ディスプレイの輝度を制御する輝度制御手段と、
を備えることを特徴とするディスプレイ制御装置。
【請求項２】
前記撮影画像変換手段は、前記マーカ付加撮影画像を、階調値を色度に変換する予め設定された関数に基づいて、各画素が色度を示すマーカ付加色度画像に変換し、
前記マーカ付加色度画像を、前記重み付け係数に基づいて、各画素が色感尺度を示すマーカ付加知覚色画像にウェーブレット変換する知覚色画像変換手段と、
前記マーカ付加知覚色画像に含まれるマーカの位置に基づいて、前記マーカ付加知覚色画像から背景を切り出して背景知覚色画像を生成する背景知覚色画像生成手段と、
前記背景知覚色画像において、色感尺度の最小値と最大値との範囲を示す色感尺度範囲を算出する色感尺度範囲算出手段と、
前記色感尺度範囲を、前記重み付け係数に基づいて、色度の最小値と最大値との範囲を示す色度範囲に変換する色度範囲変換手段と、
前記色度範囲を、前記ディスプレイの最小色度と最大色度との予め設定された色度特性範囲で正規化して、前記ディスプレイの色度を制御する色度制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ制御装置。
【請求項３】
視聴者が映像を視聴するときの視環境に応じて、前記映像を表示するディスプレイの少なくとも輝度を制御するディスプレイ制御装置において、
前記映像と、前記映像を表示した表示時刻とを記憶する記憶手段と、
前記ディスプレイの映像領域を示すマーカを表示するマーカ表示手段と、
前記ディスプレイに表示された映像と前記マーカと背景とを含むマーカ付加撮影画像を、前記視聴者が前記映像を視聴する位置から逐次撮影する撮影手段と、
逐次撮影された前記マーカ付加撮影画像を、階調値を輝度に変換する予め設定された関数に基づいて、各画素が輝度を示すマーカ付加輝度画像に変換する撮影画像変換手段と、
前記マーカ付加輝度画像を、予め設定された重み付け係数に基づいて、各画素が明るさ尺度を示すマーカ付加明るさ画像にウェーブレット変換する明るさ画像変換手段と、
前記マーカ付加明るさ画像に含まれるマーカの位置に基づいて、前記マーカ付加明るさ画像から背景を切り出して背景明るさ画像を生成する背景明るさ画像生成手段と、
前記撮影時刻と一致する前記表示時刻における前記動画を構成するフレームを前記記憶手段から読み出し、当該フレームを、前記重み付け係数に基づいて、ディスプレイ明るさ画像にウェーブレット変換するディスプレイ明るさ画像変換手段と、
前記ディスプレイ明るさ画像と前記背景明るさ画像とを合成して合成明るさ画像を生成する明るさ画像合成手段と、
前記合成明るさ画像を、前記重み付け係数に基づいて、最適輝度画像にウェーブレット逆変換する最適輝度画像変換手段と、
前記最適輝度画像において、最小輝度と最大輝度との輝度範囲を算出し、当該輝度範囲を前記ディスプレイの最小輝度と最大輝度との予め設定された輝度特性範囲で正規化して、前記ディスプレイの輝度を逐次制御する輝度制御手段と、
を備えることを特徴とするディスプレイ制御装置。
【請求項４】
前記撮影画像変換手段は、前記マーカ付加撮影画像を、階調値を色度に変換する予め設定された関数に基づいて、各画素が色度を示すマーカ付加色度画像に変換し、
前記マーカ付加色度画像を、前記重み付け係数に基づいて、各画素が色感尺度を示すマーカ付加知覚色画像にウェーブレット変換する知覚色画像変換手段と、
前記マーカ付加知覚色画像に含まれるマーカの位置に基づいて、前記マーカ付加知覚色画像から背景を切り出して背景知覚色画像を生成する背景知覚色画像生成手段と、
前記撮影時刻と一致する前記表示時刻における前記動画を構成するフレームを前記記憶手段から読み出し、当該フレームを、前記重み付け係数に基づいて、ディスプレイ知覚色画像にウェーブレット変換するディスプレイ知覚色画像変換手段と、
前記ディスプレイ知覚色画像と前記背景知覚色画像とを合成して合成知覚色画像を生成する知覚色画像合成手段と、
前記合成知覚色画像を、前記重み付け係数に基づいて、最適色度画像にウェーブレット逆変換する最適色度画像変換手段と、
前記最適色度画像において、最小色度と最大色度との色度範囲を算出し、当該色度範囲を前記ディスプレイの最小色度と最大色度との予め設定された色度特性範囲で正規化して、前記ディスプレイの色度を逐次制御する色度制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ制御装置。
【請求項５】
前記マーカ表示手段は、前記撮影手段と対向するように前記ディスプレイの枠に複数配置されると共に、前記撮影手段が前記マーカ付加撮影画像を撮影するときに発光する発光素子であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のディスプレイ制御装置。
【請求項６】
前記マーカ表示手段は、所定の色、かつ、前記ディスプレイの枠に沿った矩形状の前記マーカを、前記映像に重ねて表示することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のディスプレイ制御装置。
【請求項７】
前記撮影手段は、絞りが異なる複数の画像を略同時に撮影し、
前記撮影画像変換手段は、前記マーカ付加撮影画像として、前記絞りが異なる複数の画像を合成して生成することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のディスプレイ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視聴者が映像を視聴するときの視環境に応じて、映像を表示するディスプレイの輝度や色度を制御するディスプレイ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、視聴者の視環境に応じて、ディスプレイの輝度を制御する発明が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された輝度調整装置は、液晶ディスプレイの周辺部の裏表に外光度検出を行うセンサを取り付け、このセンサが日光による画面照度を検知し、液晶ディスプレイの輝度が最適となるように制御するものである。
【特許文献１】特開２００７−２７９１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載された輝度調整装置は、センサが液晶ディスプレイから視聴者の側を向いているため、センサが検知する明るさと、視聴者から液晶ディスプレイを見た際の明るさとが大きく異なり、視聴者の視環境が、液晶ディスプレイの輝度に反映されない問題がある。
【０００４】
本発明は、視聴者の視環境を反映させて、ディスプレイの輝度を制御するディスプレイ制御装置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】
【００１０】
前記した課題を解決するため、請求項１に記載のディスプレイ制御装置は、視聴者が映像を視聴するときの視環境に応じて、映像を表示するディスプレイの少なくとも輝度を制御するディスプレイ制御装置において、マーカ表示手段と、撮影手段と、撮影画像変換手段と、明るさ画像変換手段と、背景明るさ画像生成手段と、明るさ尺度範囲算出手段と、輝度範囲変換手段と、輝度制御手段と、を備える構成とした。
【００１１】
かかる構成において、ディスプレイ制御装置は、マーカ表示手段によって、ディスプレイの映像領域を示すマーカを表示する。このマーカは、ディスプレイの映像領域と背景とを切り分ける手掛かりとなる。また、ディスプレイ制御装置は、撮影手段によって、ディスプレイに表示された映像とマーカと背景とを含むマーカ付加撮影画像を、視聴者が映像を視聴する位置から撮影する。このように、撮影手段は、視聴者が映像を視聴する位置、つまり、視聴者と略等しい視環境でマーカ付加撮影画像を撮影する。
【００１２】
また、ディスプレイ制御装置は、撮影画像変換手段によって、マーカ付加撮影画像を、階調値を輝度に変換する予め設定された関数に基づいて、各画素が輝度を示すマーカ付加輝度画像に変換する。ここで、撮影画像変換手段は、ｓＲＧＢ色空間等のＲＧＢ色空間のマーカ付加撮影画像を、ＸＹＺ色空間を経てＬ＊ａ＊ｂ色空間のマーカ付加輝度画像に変換する。
【００１３】
また、ディスプレイ制御装置は、明るさ画像変換手段によって、マーカ付加輝度画像を、予め設定された重み付け係数に基づいて、各画素が明るさ尺度を示すマーカ付加明るさ画像にウェーブレット変換する。ここで、明るさ画像変換手段は、マーカ付加輝度画像をウェーブレット分解して複数のレベルの画像を生成する。そして、明るさ画像変換手段は、各レベルの画像に、レベル毎の重み付け係数を乗算し、各レベルの画像をウェーブレット合成してマーカ付加明るさ画像を生成する。
【００１４】
また、ディスプレイ制御装置は、背景明るさ画像生成手段によって、マーカ付加明るさ画像に含まれるマーカの位置に基づいて、マーカ付加明るさ画像から背景を切り出して背景明るさ画像を生成する。ここで、背景明るさ画像生成手段は、マーカ付加輝度画像に含まれるマーカの位置を最輝点検出処理又はエッジ検出処理によって検出する。
【００１５】
また、ディスプレイ制御装置は、明るさ尺度範囲算出手段によって、背景明るさ画像において、明るさ尺度の最小値と最大値との範囲を示す明るさ尺度範囲を算出する。また、ディスプレイ制御装置は、輝度範囲変換手段によって、明るさ尺度範囲を、重み付け係数に基づいて、輝度の最小値と最大値との範囲を示す輝度範囲に変換する。ここで、輝度範囲変換手段は、明るさ尺度範囲を重み付け係数で除算し、輝度範囲に変換する。そして、ディスプレイ制御装置は、輝度制御手段によって、輝度範囲を、ディスプレイの最小輝度と最大輝度との予め設定された輝度特性範囲で正規化して、ディスプレイの輝度を制御する。
【００１６】
また、請求項２に記載のディスプレイ制御装置は、請求項１に記載のディスプレイ制御装置において、知覚色画像変換手段と、背景知覚色画像生成手段と、色感尺度範囲算出手段と、色度範囲変換手段と、色度制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
かかる構成において、ディスプレイ制御装置は、ディスプレイの輝度に加え、ディスプレイの色度を制御することができる。
【００１８】
前記した課題を解決するため、請求項３に記載のディスプレイ制御装置は、視聴者が映像を視聴するときの視環境に応じて、映像を表示するディスプレイの少なくとも輝度を制御するディスプレイ制御装置において、記憶手段と、マーカ表示手段と、撮影手段と、撮影画像変換手段と、明るさ画像変換手段と、背景明るさ画像生成手段と、ディスプレイ明るさ画像変換手段と、明るさ画像合成手段と、最適輝度画像変換手段と、輝度制御手段と、を備える構成とした。
【００１９】
かかる構成において、ディスプレイ制御装置は、記憶手段によって、映像と、映像を表示した表示時刻とを記憶する。また、ディスプレイ制御装置は、マーカ表示手段によって、ディスプレイの映像領域を示すマーカを表示する。このマーカは、ディスプレイの映像領域と背景とを切り分ける手掛かりとなる。
【００２０】
また、ディスプレイ制御装置は、撮影手段によって、ディスプレイに表示された映像とマーカと背景とを含むマーカ付加撮影画像を、視聴者が映像を視聴する位置から逐次撮影する。このように、撮影手段は、視聴者が映像を視聴する位置、つまり、視聴者と略等しい視環境でマーカ付加撮影画像を逐次撮影する。
【００２１】
また、ディスプレイ制御装置は、撮影画像変換手段によって、逐次撮影されたマーカ付加撮影画像を、階調値を輝度に変換する予め設定された関数に基づいて、各画素が輝度を示すマーカ付加輝度画像に変換する。ここで、撮影画像変換手段は、ｓＲＧＢ色空間等のＲＧＢ色空間のマーカ付加撮影画像を、ＸＹＺ色空間を経てＬ＊ａ＊ｂ色空間のマーカ付加輝度画像に変換する。
【００２２】
また、ディスプレイ制御装置は、明るさ画像変換手段によって、マーカ付加輝度画像を、予め設定された重み付け係数に基づいて、各画素が明るさ尺度を示すマーカ付加明るさ画像にウェーブレット変換する。ここで、明るさ画像変換手段は、マーカ付加輝度画像をウェーブレット分解して複数のレベル毎の画像を生成する。そして、明るさ画像変換手段は、各レベルの画像にレベル毎の重み付け係数を乗じ、各レベルの画像をウェーブレット合成してマーカ付加明るさ画像を生成する。
【００２３】
また、ディスプレイ制御装置は、背景明るさ画像生成手段によって、マーカ付加明るさ画像に含まれるマーカの位置に基づいて、マーカ付加明るさ画像から背景を切り出して背景明るさ画像を生成する。ここで、背景明るさ画像生成手段は、マーカ付加輝度画像に含まれるマーカの位置を最輝点検出処理又はエッジ検出処理によって検出する。
【００２４】
また、ディスプレイ制御装置は、ディスプレイ明るさ画像変換手段によって、撮影時刻と一致する表示時刻における動画を構成するフレームを記憶手段から読み出し、フレームを、重み付け係数に基づいて、ディスプレイ明るさ画像にウェーブレット変換する。
【００２５】
また、ディスプレイ制御装置は、明るさ画像合成手段によって、ディスプレイ明るさ画像と背景明るさ画像とを合成して合成明るさ画像を生成する。この合成明るさ画像は、視聴者の視環境（背景明るさ画像）と、映像制作者が意図した映像（ディスプレイ明るさ画像）とを統合したものである。
【００２６】
また、ディスプレイ制御装置は、最適輝度画像変換手段によって、合成明るさ画像を、重み付け係数に基づいて、最適輝度画像にウェーブレット逆変換する。ここで、最適輝度画像変換手段は、合成明るさ画像をウェーブレット分解して複数のレベル毎の画像を生成する。そして、最適輝度画像変換手段は、各レベルの画像にレベル毎の重み付け係数を除算し、各レベルの画像をウェーブレット合成して最適輝度画像を生成する。
【００２７】
また、ディスプレイ制御装置は、輝度制御手段によって、最適輝度画像において、最小輝度と最大輝度との輝度範囲を算出し、輝度範囲をディスプレイの最小輝度と最大輝度との予め設定された輝度特性範囲で正規化して、ディスプレイの輝度を逐次制御する。
【００２８】
また、請求項４に記載のディスプレイ制御装置は、請求項３に記載のディスプレイ制御装置において、知覚色画像変換手段と、背景知覚色画像生成手段と、ディスプレイ知覚色画像変換手段と、知覚色画像合成手段と、最適色度画像変換手段と、色度制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
かかる構成において、ディスプレイ制御装置は、ディスプレイの輝度に加え、ディスプレイの色度を逐次制御することができる。
【００３０】
また、請求項５に記載のディスプレイ制御装置は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のディスプレイ制御装置において、マーカ表示手段は、撮影手段と対向するようにディスプレイの枠に複数配置されると共に、撮影手段がマーカ付加撮影画像を撮影するときに発光する発光素子であることを特徴とする。
【００３１】
かかる構成において、ディスプレイ制御装置は、ディスプレイの映像領域と背景とを正確に切り分けることができる。
【００３２】
また、請求項６に記載のディスプレイ制御装置は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のディスプレイ制御装置において、マーカ表示手段は、所定の色、かつ、ディスプレイの枠に沿った矩形状のマーカを、映像に重ねて表示することを特徴とする。
【００３３】
かかる構成において、ディスプレイ制御装置は、ディスプレイの映像領域と背景とを正確に切り分けることができる。
【００３４】
また、請求項７に記載のディスプレイ制御装置は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のディスプレイ制御装置において、撮影手段は、絞りが異なる複数の画像を略同時に撮影し、撮影画像変換手段は、マーカ付加撮影画像として、絞りが異なる複数の画像を合成して生成することを特徴とする。
【００３５】
かかる構成において、ディスプレイ制御装置は、マーカ付加撮影画像のコントラスト範囲を広くすることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係るディスプレイ制御装置によれば、以下のような優れた効果を奏する。
請求項１に係る発明によれば、視聴者と略等しい視環境でマーカ付加撮影画像を撮影し、このマーカ付加撮影画像を用いて輝度範囲を算出するため、視聴者の視環境を反映させて、ディスプレイの輝度を制御することができる。
請求項２に係る発明によれば、ディスプレイの輝度に加え、ディスプレイの色度を制御することができるため、ディスプレイに表示される映像に、視聴者の視環境をより反映させることができる。
【００３８】
請求項３に係る発明によれば、視聴者と略等しい視環境でマーカ付加撮影画像を逐次撮影し、このマーカ付加撮影画像を用いて輝度範囲を算出するため、部屋に差し込む夕日にディスプレイが照らされる又は部屋の照明をより明るくする等、視環境の変化に応じてディスプレイの輝度を逐次制御することができるので、視環境が変化してもディスプレイの輝度を再設定する必要が無く、視聴者が煩わしさを感じることが無い。
また、請求項３に係る発明によれば、視聴者の視環境と映像制作者が意図した映像とを統合した合成明るさ画像を用いるため、視聴者の視環境に加え、爆発シーンのような明るい映像又は夜間のシーンのような暗い映像等、映像の内容も加味して、ディスプレイの輝度を逐次制御することができる。
請求項４に係る発明によれば、ディスプレイの輝度に加え、ディスプレイの色度を逐次制御することができるため、ディスプレイに表示される映像に、視聴者の視環境をより反映させることができる。
【００３９】
請求項５，６に係る発明によれば、ディスプレイの映像領域と背景とを正確に切り分けることができるため、誤った領域を切り出して、誤ってディスプレイの輝度や色度の制御を行う事態を防止でき、制御がより正確になる。
請求項７に係る発明によれば、マーカ付加撮影画像のコントラスト範囲を広くすることができるため、輝度や色度の精度が高くなり、ディスプレイに表示される映像に、視聴者の視環境をより反映させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
（第１実施形態）
以下、本発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する手段及び同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略した。
【００４１】
［ディスプレイ制御装置の概略］
図１を参照して、ディスプレイ制御装置の概略について説明する。図１は、本発明の第１及び第２実施形態に係るディスプレイ制御装置の概略構成図である。ディスプレイ制御装置１は、ディスプレイ２と、マーカ表示手段３と、撮影手段４と、ディスプレイ制御手段５と、を備える。また、図１には、視聴者を符号９で示し、背景として、かべとテレビ台とを示した。
【００４２】
ディスプレイ２は、視聴者９が視聴する映像を表示するものであり、例えば、ブラウン管ディスプレイ、液晶ディスプレイ又はプラズマディスプレイ等の直視型ディスプレイである。ここで、ディスプレイ２は、ディスプレイ制御手段５を内蔵する。
【００４３】
マーカ表示手段３は、ディスプレイ２の映像領域を示すマーカを表示するものである。ここでは、マーカ表示手段３は、撮影手段４と対向するようにディスプレイ２の枠の４隅に４個配置されると共に、撮影手段４がマーカ付加撮影画像を撮影するときに発光する赤外線発光素子である。なお、ディスプレイ２の枠の右上端と左下端、又は、右下端と左上端といった対角線上に発光素子を２個配置しても良い（不図示）。
【００４４】
以下、図２を参照して、マーカ表示手段の別の構成について説明する。図２は、図１のマーカ表示手段の別の構成を説明する説明図である。ディスプレイ２は、図２に示すように、映像の視聴を妨げない程度の駆動周波数（例えば、ｆ＝１２０Ｈｚ）以上で駆動する。そして、マーカ表示手段３は、駆動周波数において、瞬間的に、映像が表示されていないところに（図２のＬｏｗ）、マーカを映像に重ねて表示（合成）する。ここでは、マーカ表示手段３は、例えば、赤色、かつ、ディスプレイ２の枠に沿った矩形状のマーカを表示（合成）している。
【００４５】
以下、図１に戻り、ディスプレイ制御装置の概略について説明を続ける。
撮影手段４は、ディスプレイ２に表示された映像とマーカと背景とを含むマーカ付加撮影画像を、視聴者９が映像を視聴する位置から撮影するものである。また、撮影手段４は、赤外線通信、無線通信又は有線通信等の任意の通信方法によって、撮影したマーカ付加撮影画像を、ディスプレイ制御手段５の撮影画像変換手段に送信する。なお、ディスプレイ制御手段５の構成については、後記する。
【００４６】
ここでは、撮影手段４は、ディスプレイ２のリモートコントローラに内蔵された小型ＣＣＤカメラ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ)等の撮影素子４ａを有する。また、このリモートコントローラは、マーカ表示手段３と同期した撮影ボタンを備える（不図示）。そして、視聴者９が撮影素子４ａをディスプレイ２に向けて、リモートコントローラの撮影ボタンを押すことで、マーカ表示手段３が発光し、撮影手段４がマーカ付加撮影画像を撮影する。このように、撮影手段４をリモートコントローラに内蔵することで、視聴者９と略等しい視環境でマーカ付加撮影画像を撮影することができる。
【００４７】
以下、図３を参照して、撮影手段が、絞りが異なる複数の画像を撮影することについて説明する。図３は、図１の撮影手段により撮影された、絞りの異なる複数の画像を説明する説明図である。図３に示すように、撮影手段４は、絞り（絞りα，絞りβ・・・絞りγ）が異なる画像をｎ枚（ｎは、１以上の整数）略同時に撮影し、これら画像を、ディスプレイ制御手段５の撮影画像変換手段（不図示）に送信する。そして、ディスプレイ制御手段５の撮影画像変換手段が、マーカ付加撮影画像として、絞りが異なるｎ枚の画像を１枚の画像に合成する。
【００４８】
［ディスプレイ制御手段の構成］
以下、図４を参照し、ディスプレイ制御手段の構成について説明する。図４は、図１のディスプレイ制御手段５の構成を示すブロック図である。ディスプレイ制御手段５は、視聴者９が映像を視聴するときの視環境に応じて、映像を表示するディスプレイ２の輝度を制御するものであり、撮影画像変換手段５０１と、映像領域輝度画像生成手段５０２と、設定輝度算出手段５０３と、輝度制御手段５０４と、を備える。
【００４９】
撮影画像変換手段５０１は、撮影手段４が撮影したマーカ付加撮影画像を、階調値を輝度に変換する予め設定された関数に基づいて、各画素が輝度を示すマーカ付加輝度画像に変換するものである。この階調値は、マーカ付加撮影画像を構成する各画素のＲＧＢ要素毎の輝度階調値である。
【００５０】
また、撮影画像変換手段５０１は、式（１）〜式（３）を用いて、ｓＲＧＢ色空間等のＲＧＢ色空間のマーカ付加撮影画像を、ＸＹＺ色空間のマーカ付加輝度画像に変換する。ここで、マーカ付加撮影画像は、ｓＲＧＢ色空間に限定されず、ＡｄｏｂｅＲＧＢ色空間等のＲＧＢ色空間であれば良い。なお、式（１）〜式（３）は、日本工業規格の高精細カラーディジタル標準画像（ＪＩＳ  Ｘ９２０４）で規定されたものである。
【００５１】
【数１】
0005351438.tif 000002
【００５２】
【数２】
0005351438.tif 000003
【００５３】
【数３】
0005351438.tif 000004
【００５４】
また、撮影画像変換手段５０１は、所定の変換式を用いて、ＸＹＺ色空間のマーカ付加輝度画像をＬ＊ａ＊ｂ色空間のマーカ付加輝度画像に変換する。
【００５５】
映像領域輝度画像生成手段５０２は、撮影画像変換手段５０１が変換したマーカ付加輝度画像に含まれるマーカの位置に基づいて、マーカ付加輝度画像から映像領域を切り出して映像領域輝度画像を生成するものである。
【００５６】
ここで、マーカ表示手段３が、ディスプレイ２の枠の４隅に配置された発光素子である場合、映像領域輝度画像生成手段５０２は、マーカ付加輝度画像に対して最輝点検出処理を行うことで、マーカ付加輝度画像からディスプレイ２の枠の４隅に位置する４個のマーカを検出できる。そして、映像領域輝度画像生成手段５０２は、４個のマーカで囲まれる矩形領域を映像領域として切り出して、映像領域輝度画像を生成する。
【００５７】
また、マーカ表示手段３が、ディスプレイ２の枠に対角線上に２個配置された発光素子である場合、映像領域輝度画像生成手段５０２は、最輝点検出処理を行って２個のマーカを検出し、この２個のマーカを結ぶ対角線を有する矩形領域を、映像領域として切り出し、映像領域輝度画像を生成する。
【００５８】
さらに、マーカ表示手段３が、所定の色、かつ、ディスプレイ２の枠に沿った矩形状のマーカを表示する場合、映像領域輝度画像生成手段５０２は、この所定の色（赤色）でエッジ抽出処理を行って、マーカ付加輝度画像に含まれる所定の色の矩形領域を、映像領域として切り出し、映像領域輝度画像を生成する。
【００５９】
設定輝度算出手段５０３は、映像領域輝度画像生成手段５０２が生成した映像領域輝度画像の平均輝度を算出し、ディスプレイ２の設定輝度と平均輝度との予め設定された対応関係に基づいて、算出した平均輝度から設定輝度を算出するものである。ここで、設定輝度算出手段５０３は、映像領域輝度画像を構成する全画素の輝度値を求め、全画素の輝度値を平均して平均輝度を算出する。
【００６０】
以下、図５を参照して、ディスプレイ２の設定輝度と平均輝度との対応関係の例について説明する。図５は、ディスプレイの設定輝度と平均輝度との対応関係を示すグラフである。図５では、縦軸が設定輝度を示し、横軸が平均輝度を示す。なお、図５に示すグラフは、ディスプレイ２の輝度と背景の輝度との関係を示す暫増的な関数によって、この対応関係を求めた例であり、ディスプレイ２の設定輝度と平均輝度との対応関係は、図５に示すグラフに限定されない。
【００６１】
以下、図４に戻り、ディスプレイ制御手段の構成について説明を続ける。
輝度制御手段５０４は、設定輝度算出手段５０３が算出した設定輝度に基づいて、ディスプレイ２の輝度を制御するものである。ここでは、輝度制御手段５０４は、輝度設定信号を、ディスプレイ２に出力する。そして、ディスプレイ２は、輝度制御手段５０４から入力された輝度設定信号に基づいて、輝度を変更する。
【００６２】
ディスプレイ制御装置１は、前記した階調値を輝度に変換する関数、ディスプレイ２の設定輝度と平均輝度との対応関係、その他のパラメータを記憶するために、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶手段を備えても良い（不図示）。
【００６３】
また、ディスプレイ制御手段５は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）で構成することができる。
【００６４】
［ディスプレイ制御手段の動作］
以下、図６を参照し、ディスプレイ制御手段の動作について説明する（適宜図４参照）。図６は、図４のディスプレイ制御手段の動作を示すフローチャートである。ここでは、撮影手段４が、マーカ付加撮影画像を撮影し、撮影画像変換手段５０１に送信しているものとする。
【００６５】
ディスプレイ制御手段５は、撮影画像変換手段５０１によって、マーカ付加撮影画像を、階調値を輝度に変換する予め設定された関数に基づいて、各画素が輝度を示すマーカ付加輝度画像に変換する（ステップＳ１）。また、ディスプレイ制御手段５は、映像領域輝度画像生成手段５０２によって、マーカ付加輝度画像に含まれるマーカの位置に基づいて、マーカ付加輝度画像から映像領域を切り出して映像領域輝度画像を生成する（ステップＳ２）。
【００６６】
ステップＳ２に続いて、ディスプレイ制御手段５は、設定輝度算出手段５０３によって、映像領域輝度画像の平均輝度を算出し、ディスプレイ２の設定輝度と平均輝度との予め設定された対応関係に基づいて、算出した平均輝度から設定輝度を算出する（ステップＳ３）。また、ディスプレイ制御手段５は、輝度制御手段５０４によって、設定輝度に基づいて、ディスプレイ２の輝度を制御する（ステップＳ４）。
【００６７】
以上のように、ディスプレイ制御装置１は、簡易な構成で、視聴者の視環境を反映させて、ディスプレイ２の輝度を制御することができる。
【００６８】
（第２実施形態）
［ディスプレイ制御装置の概略］
以下、図１を参照し、本発明の第２実施形態に係るディスプレイ制御装置について説明する。ディスプレイ制御装置１Ｂは、ディスプレイ２、マーカ表示手段３及び撮影手段４が、ディスプレイ制御装置１と同様のものである。一方、ディスプレイ制御手段５Ｂは、のディスプレイ制御手段５と異なるため、詳細に説明する。
【００６９】
［ディスプレイ制御手段の構成］
以下、図７を参照して、ディスプレイ制御手段の構成について説明する。図７は、図１のディスプレイ制御手段５Ｂの構成を示すブロック図である。
【００７０】
図７に示すように、ディスプレイ制御手段５Ｂは、撮影画像変換手段５０１Ｂと、明るさ画像変換手段５１１と、背景明るさ画像生成手段５１２と、明るさ尺度範囲算出手段５１３と、輝度範囲変換手段５１４と、輝度制御手段５０４Ｂと、知覚色画像変換手段５１５と、背景知覚色画像生成手段５１６と、色感尺度範囲算出手段５１７と、色度範囲変換手段５１８と、色度制御手段５１９と、を備える。
【００７１】
撮影画像変換手段５０１Ｂは、図４の撮影画像変換手段５０１と同様に、マーカ付加撮影画像をマーカ付加輝度画像に変換する。さらに、撮影画像変換手段５０１Ｂは、撮影手段４が撮影したマーカ付加撮影画像を、階調値を色度に変換する予め設定された関数に基づいて、各画素が色度を示すマーカ付加色度画像に変換する。ここでは、撮影画像変換手段５０１Ｂは、前記した式（１）〜式（３）を用いて、ＸＹＺ色空間のマーカ付加色度画像に変換し、その後、Ｌ＊ａ＊ｂ色空間のマーカ付加色度画像に変換する。
【００７２】
明るさ画像変換手段５１１は、撮影画像変換手段５０１Ｂが変換したマーカ付加輝度画像を、予め設定された重み付け係数に基づいて、各画素が明るさ尺度を示すマーカ付加明るさ画像にウェーブレット変換するものである。なお、明るさ尺度、重み付け係数及びウェーブレット変換の詳細については、後記する。
【００７３】
背景明るさ画像生成手段５１２は、明るさ画像変換手段５１１がウェーブレット変換したマーカ付加明るさ画像に含まれるマーカの位置に基づいて、マーカ付加明るさ画像から背景を切り出して背景明るさ画像を生成するものである。ここでは、背景明るさ画像生成手段５１２は、図４の映像領域輝度画像生成手段５０２と同様の方法でマーカを検出し、背景明るさ画像を生成する。
【００７４】
明るさ尺度範囲算出手段５１３は、背景明るさ画像生成手段５１２が生成した背景明るさ画像において、明るさ尺度の最小値と最大値との範囲を示す明るさ尺度範囲を算出するものである。ここで、明るさ尺度範囲算出手段５１３は、背景明るさ画像を構成する画素のうち、最大の明るさ尺度値を有する画素と、最小の明るさ尺度値を有する画素を求め、両画素の明るさ尺度値を減算して明るさ尺度範囲を算出する。
【００７５】
輝度範囲変換手段５１４は、明るさ尺度範囲算出手段５１３が算出した明るさ尺度範囲を、重み付け係数に基づいて、輝度の最小値と最大値との範囲を示す輝度範囲に変換するものである。ここで、輝度範囲変換手段５１３は、明るさ尺度範囲を重み付け係数で除算し、輝度範囲に変換する。
【００７６】
輝度制御手段５０４Ｂは、輝度範囲変換手段５１４が変換した輝度範囲を、ディスプレイ２の最小輝度と最大輝度との予め設定された輝度特性範囲で正規化して、ディスプレイ２の輝度を制御するものである。ここでは、輝度制御手段５０４Ｂは、正規化した輝度範囲信号を、ディスプレイ２に出力する。そして、ディスプレイ２は、輝度制御手段５０４Ｂから入力された輝度範囲信号に基づいて、輝度を変更する。
【００７７】
知覚色画像変換手段５１５は、撮影画像変換手段５０１Ｂが変換したマーカ付加色度画像を、重み付け係数に基づいて、各画素が色感尺度を示すマーカ付加知覚色画像にウェーブレット変換するものである。なお、色感尺度の詳細については、後記する。
【００７８】
背景知覚色画像生成手段５１６は、知覚色画像変換手段５１５がウェーブレット変換したマーカ付加知覚色画像に含まれるマーカの位置に基づいて、マーカ付加知覚色画像から背景を切り出して背景知覚色画像を生成するものである。ここでは、背景知覚色画像生成手段５１６は、図４の映像領域輝度画像生成手段５０２と同様の方法でマーカを検出し、背景知覚色画像を生成する。
【００７９】
色感尺度範囲算出手段５１７は、背景知覚色画像生成手段５１６が生成した背景知覚色画像において、色感尺度の最小値と最大値との範囲を示す色感尺度範囲を算出するものである。ここで、色感尺度範囲算出手段５１７は、背景知覚色画像を構成する画素のうち、最大の色感尺度値を有する画素と、最小の色感尺度値を有する画素とを求め、両画素の色感尺度値を減算して色感尺度範囲を算出する。
なお、ここでは、前記したように、Ｌ＊ａ＊ｂ色空間を用いているので、色感尺度範囲算出手段５１７は、赤色‐緑色（Ｒ‐Ｇ値）の色感尺度範囲と、青色‐黄色（Ｂ‐Ｙ値）の色感尺度範囲とをそれぞれ算出する。
【００８０】
色度範囲変換手段５１８は、色感尺度範囲算出手段５１７が算出した色感尺度範囲を、重み付け係数に基づいて、色度の最小値と最大値との範囲を示す色度範囲に変換するものである。ここで、色度範囲変換手段５１８は、色感尺度範囲を重み付け係数で除算し、色度範囲に変換する。
【００８１】
色度制御手段５１９は、色度範囲変換手段５１８が変換した色度範囲を、ディスプレイ２の最小色度と最大色度との予め設定された色度特性範囲で正規化して、ディスプレイ２の色度を制御するものである。ここでは、色度制御手段５１９は、正規化した色度範囲信号を、ディスプレイ２に出力する。そして、ディスプレイ２は、色度制御手段５１９から入力された色度範囲信号に基づいて、色度を変更する。
なお、ここでは、前記したように、Ｌ＊ａ＊ｂ色空間を用いているので、色度制御手段５１９は、赤色‐緑色（Ｒ‐Ｇ値）の色感と、青色‐黄色（Ｂ‐Ｙ値）の色感とをそれぞれ制御する。
【００８２】
なお、輝度特性範囲及び色度特性範囲は、ディスプレイ２の実際の輝度や色度の特性を示すものであり、正規化とは、輝度範囲が輝度特性範囲に収まるように変換すること、色度範囲が色度特性範囲に収まるように変換することである。
また、ディスプレイ制御装置１Ｂは、輝度特性範囲及び色度特性範囲を予め記憶する記憶手段を備えても良い。
【００８３】
［明るさ尺度、色感尺度及び重み付け係数の詳細］
以下、図８〜図１０を参照して、明るさ尺度、色感尺度及び重み付け係数の詳細について説明する（適宜図７参照）。図８は、本発明における、明るさ尺度を説明する説明図である。図９は、本発明における色感尺度を説明する説明図であり、（ａ）は知覚的飽和度を示し、（ｂ）は反対色型色相環を示す。また、図１０は、本発明における、明るさ尺度及び色感尺度を被験者に評定させる評定装置の概略図である。
【００８４】
図８に示すように、明るさ尺度は、被験者に明るさを評定させるときの尺度となるものであり、明るさを１３の数値で示したものである。ここで、輝度画像を構成する１つの画素に視線を向けた状況を考えると、視聴者の目の順応状態は、その画素と背景とを対比させた状態で表現される。輝度画像を構成する各画素を見て感じ取る明るさは、複数の空間的な大きさを持つ明るさを対比した上で、その画素の輝度から求められる。このような計算を輝度画像の全画素に対して行うと、各画素が明るさ尺度を示す明るさ画像が得られる。
【００８５】
また、図９に示すように、色感尺度は、被験者に知覚色を評定させるときの尺度となるものであり、式（４）〜式（６）で表される。これまでの色知覚研究の成果から考えれば、Ｌ＊ａ＊ｂ色空間のように、反対色尺度である赤色‐緑色（Ｒ‐Ｇ値）及び青色‐黄色（Ｂ‐Ｙ値）を色感尺度にすると良い。なお、ユニーク色とは、視環境を変えても知覚される色に変化が認められない色である。
【００８６】
ユニーク色成分＝ユニーク色の割合×知覚的色飽和度・・・式（４）
Ｒ‐Ｇ値：赤色のユニーク色成分を正、緑色のユニーク色成分を負としたときの値・・・式（５）
Ｂ‐Ｙ値：黄色のユニーク色成分を正、青色のユニーク色成分を負としたときの値・・・式（６）
【００８７】
また、明るさ尺度の評定は、図１０に示す評定装置を用いて行われる。図１０に示すように、評定装置１０は、視界１８０°を覆う乳白色のパネル１１と、パネル１１の中央部から外側に向けて取り付けられた黒紙の筒１２と、筒１２の先端部に取り付けられた昼白色の蛍光ランプ１３と、パネル１１の外側全体に設けられた多数の蛍光灯１４と、筒１２の他方（パネル１１側）の端部に取り付けられたフィルム１５と、を備える。
【００８８】
そして、蛍光ランプ１３の光量によって評定対象の輝度が調整され、近接領域の輝度はフィルム１５の透過率によって調整され、周辺領域の輝度は蛍光灯１４の光量によって調整され、近接領域の大きさは筒１２の径によって調整される。なお、この評定装置１０を用いた明るさ尺度の評定は、暗幕で遮光された部屋の中で行う。
【００８９】
また、この評定装置１０を用いた明るさ尺度の評定は、被験者が各々の感覚にしたがい、提示された評定対象の明るさ感として、図８の明るさ尺度の数値（１〜１３）から１つを選択させる。そして、全被験者による明るさ尺度の評定結果を重回帰分析することによって、各レベル毎の重み付け係数を算出し、予め記憶手段に記憶させておく。なお、色感尺度の評定も、明るさ尺度の評定と同様に図１０の評定装置を用いて行うことができる。
【００９０】
なお、このレベルとは、ウェーブレット分解のレベルを示す。具体的には、ウェーブレット分解を１回行ったものを−１レベル、２回行ったものを−２レベル、ｎ回行ったものを−ｎレベルとする。また、−１レベルの変化画像は細かい変化を抽出した画像であり、レベルが下がるに従って、粗い変化を抽出した画像が求められる。さらに、レベル毎の重み付け係数とは、この変化の粗さ毎に与えられる係数を示す。
【００９１】
［ウェーブレット変換の詳細］
以下、図１１，図１２を参照して、ウェーブレット変換の詳細について説明する。図１１は、本発明における、ウェーブレット変換を説明する説明図である。図１２は、本発明における、輝度画像と明るさ画像との双方向変換を説明する説明図である。
【００９２】
まず、図１１に示すように、撮影画像変換手段５０１Ｂが、ｓＲＧＢ色空間等のＲＧＢ色空間のマーカ付加撮影画像（撮影画像）を、マーカ付加輝度画像（輝度画像）と、２枚のマーカ付加色度画像（色度画像（ａ画像））とマーカ付加色度画像（色度画像（ｂ画像））とに変換する。なお、マーカ付加輝度画像（輝度画像）は、Ｌ＊ａ＊ｂ色空間のＬ（輝度）、マーカ付加色度画像（色度画像（ａ画像））は、Ｌ＊ａ＊ｂ色空間のａ（色度）、及び、マーカ付加色度画像（色度画像（ｂ画像））は、Ｌ＊ａ＊ｂ色空間のｂ（色度）に対応する。
【００９３】
次に、明るさ画像変換手段５１１は、撮影画像変換手段５０１Ｂが変換したマーカ付加輝度画像をウェーブレット分解して複数のレベルの画像を生成する。そして、図１２に示すように、明るさ画像変換手段５１１は、ウェーブレット分解を複数回行い（例えば、１１回）、各レベルの画像に、前記したレベル毎の重み付け係数（係数）を乗算し、各レベルの画像をウェーブレット合成してマーカ付加明るさ画像（明るさ画像）を生成する。つまり、ウェーブレット変換とは、ウェーブレット分解し、その後、レベル毎の重み付け係数（係数）を乗算し、各レベルの画像をウェーブレット合成することである。
【００９４】
また、知覚色画像変換手段５１５は、２枚のマーカ付加色度画像（色度画像（ａ画像））とマーカ付加色度画像（色度画像（ｂ画像））とを、明るさ画像変換手段５１１と同様にウェーブレット分解及びウェーブレット合成し、２枚のマーカ付加知覚色画像（知覚色画像（Ｒ‐Ｇ））とマーカ付加知覚色画像（知覚色画像（Ｙ‐Ｂ））とを生成する。
【００９５】
［ディスプレイ制御手段の動作］
以下、図１３を参照して、ディスプレイ制御手段の動作について説明する（適宜図７参照）。図１３は、図７のディスプレイ制御手段の動作を示すフローチャートである。ここでは、撮影手段４が、マーカ付加撮影画像を撮影し、撮影画像変換手段５０１Ｂに送信しているものとする。
【００９６】
ディスプレイ制御手段５Ｂは、撮影画像変換手段５０１Ｂによって、マーカ付加撮影画像を、階調値を輝度に変換する予め設定された関数に基づいて、マーカ付加輝度画像に変換し、階調値を色度に変換する予め設定された関数に基づいて、マーカ付加色度画像に変換する（ステップＳ１１）。
【００９７】
ステップＳ１１に続いて、ディスプレイ制御手段５Ｂは、明るさ画像変換手段５１１によって、マーカ付加輝度画像を、予め設定された重み付け係数に基づいて、マーカ付加明るさ画像にウェーブレット変換し、知覚色画像変換手段５１５によって、マーカ付加色度画像を、重み付け係数に基づいて、マーカ付加知覚色画像にウェーブレット変換する（ステップＳ１２）。
【００９８】
ステップＳ１２に続いて、ディスプレイ制御手段５Ｂは、背景明るさ画像生成手段５１２によって、マーカ付加明るさ画像に含まれるマーカの位置に基づいて、マーカ付加明るさ画像から背景を切り出して背景明るさ画像を生成し、背景知覚色画像生成手段５１６によって、マーカ付加知覚色画像に含まれるマーカの位置に基づいて、マーカ付加知覚色画像から背景を切り出して背景知覚色画像を生成する（ステップＳ１３）。
【００９９】
ステップＳ１３に続いて、ディスプレイ制御手段５Ｂは、明るさ尺度範囲算出手段５１３によって、背景明るさ画像において、明るさ尺度範囲を算出し、色感尺度範囲算出手段５１７によって、背景知覚色画像において、色感尺度範囲を算出する（ステップＳ１４）。また、ディスプレイ制御手段５Ｂは、輝度範囲変換手段５１４によって、明るさ尺度範囲を、重み付け係数に基づいて、輝度範囲に変換し、色度範囲変換手段５１８によって、色感尺度範囲を、重み付け係数に基づいて、色度範囲に変換する（ステップＳ１５）。
【０１００】
ステップＳ１５に続いて、ディスプレイ制御手段５Ｂは、輝度制御手段５０１Ｂによって、ディスプレイ２の輝度を制御する必要があるか否かを判別し、色度制御手段５１９によって、ディスプレイ２の色度を制御する必要があるか否かを判別する（ステップＳ１６）。
【０１０１】
ディスプレイ２の輝度を制御する必要があると判別した場合（ステップＳ１６でＹｅｓ）、ディスプレイ制御手段５Ｂは、輝度制御手段５０１Ｂによって、輝度範囲を、ディスプレイ２の最小輝度と最大輝度との輝度特性範囲で正規化して、ディスプレイ２の輝度を制御する。また、ディスプレイ２の色度を制御する必要があると判別した場合、ディスプレイ制御手段５Ｂは、色度制御手段５１９によって、色度範囲を、ディスプレイ２の最小色度と最大色度との色度特性範囲で正規化して、ディスプレイ２の色度を制御する（ステップＳ１７）。
【０１０２】
一方、ディスプレイ２の輝度を制御する必要がないと判別した場合（ステップＳ１６でＹｅｓ）、ディスプレイ制御手段５Ｂは、ディスプレイ２の輝度を制御することなく処理を終了する。また、ディスプレイ２の色度を制御する必要がないと判別した場合、ディスプレイ２の色度を制御することなく処理を終了する。
【０１０３】
以上のように、ディスプレイ制御装置１Ｂは、視聴者の視環境を反映させて、ディスプレイ２の輝度と色度とを制御することができる。
なお、第２実施形態では、ディスプレイ２の輝度と色度とを制御する例を説明したが、ディスプレイ制御装置１Ｂは、ディスプレイ２の輝度のみを制御しても良い。この場合、図７のディスプレイ制御手段５Ｂは、撮影画像変換手段５０１Ｂと、明るさ画像変換手段５１１と、背景明るさ画像生成手段５１２と、明るさ尺度範囲算出手段５１３と、輝度範囲変換手段５１４と、輝度制御手段５０４Ｂと、を備える構成となる。
【０１０４】
（第３実施形態）
［ディスプレイ制御装置の概略］
以下、図１４を参照し、本発明の第３実施形態に係るディスプレイ制御装置の概略について説明する。図１４は、本発明の第３実施形態に係るディスプレイ制御装置の概略構成図である。
【０１０５】
ディスプレイ制御装置１Ｃは、ディスプレイ２及びマーカ表示手段３が、図１と同様のものである。
撮影手段４Ｃは、視聴者９が映像を視聴する位置から、ディスプレイ２に表示された映像とマーカと背景とを含むマーカ付加撮影画像を逐次撮影する。つまり、図１４の撮影手段４Ｃは、図１の撮影手段４と異なり、リアルタイムで撮影を行う。ここでは、撮影手段４Ｃは、三脚に搭載した小型ＣＣＤカメラを、視聴者９が映像を視聴する位置に配置したものである。
【０１０６】
記憶手段６は、ディスプレイ２に表示される映像と、映像を表示した表示時刻とを記憶するものである。ここでは、記憶手段６は、ディスプレイ２に内蔵されている。また、記憶手段６は、前記した階調値を輝度及び色度に変換する関数及び重み付け係数を記憶しても良い。
【０１０７】
以下、図１５を参照して、本発明の第３実施形態におけるディスプレイ制御手段の構成について説明する。図１５は、図１４のディスプレイ制御手段の構成を示すブロック図である。
【０１０８】
［ディスプレイ制御手段の構成］
図１５に示すように、ディスプレイ制御手段５Ｃは、撮影画像変換手段５０１Ｂと、明るさ画像変換手段５１１と、背景明るさ画像生成手段５１２と、ディスプレイ明るさ画像変換手段５２１と、明るさ画像合成手段５２２と、最適輝度画像変換手段５２３と、輝度制御手段５２４と、知覚色画像変換手段５１５と、背景知覚色画像生成手段５１６と、ディスプレイ知覚色画像変換手段５２５と、知覚色画像合成手段５２６と、最適色度画像変換手段５２７と、色度制御手段５２８と、を備える。
【０１０９】
図１５の撮影画像変換手段５０Ｂ、明るさ画像変換手段５１１、背景明るさ画像生成手段５１２、知覚色画像変換手段５１５、及び、背景知覚色画像生成手段５１６は、図７と同様のものである。
【０１１０】
ディスプレイ明るさ画像変換手段５２１は、撮影手段４Ｃがマーカ付加撮影画像を撮影した撮影時刻と一致する表示時刻における動画を構成するフレームを記憶手段６から読み出し、フレームを、重み付け係数に基づいて、ディスプレイ明るさ画像にウェーブレット変換するものである。ここで、ディスプレイ明るさ画像変換手段５２１は、前記した図１１，図１２と同様の方法で、ウェーブレット変換を行う。
【０１１１】
明るさ画像合成手段５２２は、ディスプレイ明るさ画像変換手段５２１が変換したディスプレイ明るさ画像と、背景明るさ画像生成手段５１２が生成した背景明るさ画像とを合成して合成明るさ画像を生成するものである。つまり、明るさ画像合成手段５２２は、視聴者の視環境（背景明るさ画像）と、映像制作者が意図した映像（ディスプレイ明るさ画像）とを合成している。
【０１１２】
最適輝度画像変換手段５２３は、明るさ画像合成手段５２２が生成した合成明るさ画像を、重み付け係数に基づいて、最適輝度画像にウェーブレット逆変換するものである。なお、ウェーブレット逆変換の詳細については、後記する。
【０１１３】
輝度制御手段５２４は、最適輝度画像変換手段５２３がウェーブレット逆変換した最適輝度画像において、最小輝度と最大輝度との輝度範囲を算出し、輝度範囲をディスプレイ２の最小輝度と最大輝度との予め設定された輝度特性範囲で正規化して、ディスプレイ２の輝度を逐次制御するものである。ここでは、輝度制御手段５２４は、最輝点検出処理及び最暗点検出処理を行って輝度範囲を算出し、正規化した輝度範囲信号を、ディスプレイ２に出力する。そして、ディスプレイ２は、輝度制御手段５２４から入力された輝度範囲信号に基づいて、輝度を変更する。
【０１１４】
ディスプレイ知覚色画像変換手段５２５は、撮影手段４Ｃがマーカ付加撮影画像を撮影した撮影時刻と一致する表示時刻における動画を構成するフレームを記憶手段６から読み出し、フレームを、重み付け係数に基づいて、ディスプレイ知覚色画像にウェーブレット変換するものである。ここで、ディスプレイ知覚色画像変換手段５２５は、前記した図１１，図１２と同様の方法で、ウェーブレット変換を行う。
【０１１５】
知覚色画像合成手段５２６は、ディスプレイ知覚色画像変換手段５２５がウェーブレット変換したディスプレイ知覚色画像と、背景知覚色画像生成手段５１６が生成した背景知覚色画像とを合成して合成知覚色画像を生成するものである。つまり、知覚色画像合成手段５２６は、視聴者の視環境（背景知覚色画像）と、映像制作者が意図した映像（ディスプレイ知覚色画像）とを合成している。
【０１１６】
最適色度画像変換手段５２７は、知覚色画像合成手段５２６が生成した合成知覚色画像を、重み付け係数に基づいて、最適色度画像にウェーブレット逆変換するものである。
【０１１７】
色度制御手段５２８は、最適色度画像変換手段５２７がウェーブレット逆変換した最適色度画像において、最小色度と最大色度との色度範囲を算出し、色度範囲をディスプレイ２の最小色度と最大色度との予め設定された色度特性範囲で正規化して、ディスプレイ２の色度を逐次制御するものである。ここでは、色度制御手段５２８は、正規化した色度範囲信号を、ディスプレイ２に出力する。そして、ディスプレイ２は、色度制御手段５２８から入力された輝度範囲信号に基づいて、輝度を変更する。
【０１１８】
［ウェーブレット逆変換の詳細］
以下、図１２，図１６を参照して、ウェーブレット変換の詳細について説明する。図１６は、本発明における、ウェーブレット逆変換の詳細を説明する説明図である。
【０１１９】
図１６に示すように、ウェーブレット逆変換は、ウェーブレット変換と全く逆の処理を行えば良い。具体的には、最適輝度画像変換手段５２３は、合成明るさ画像（明るさ画像）をウェーブレット分解して複数のレベルの画像を生成する。そして、図１２に示すように、最適輝度画像変換手段５２３は、各レベルの画像に、前記したレベル毎の重み付け係数（係数）を除算し、各レベルの画像をウェーブレット合成して最適輝度画像（輝度画像）を生成する。つまり、ウェーブレット逆変換とは、ウェーブレット分解し、その後、レベル毎の重み付け係数（係数）を除算し、各レベルの画像をウェーブレット合成することである。
【０１２０】
また、最適色度画像変換手段５２７は、２枚の合成知覚色画像（知覚色画像（Ｒ‐Ｇ）、知覚色画像（Ｙ‐Ｂ））を最適輝度画像変換手段５２３と同様にウェーブレット分解及びウェーブレット合成し、２枚の最適色度画像（色度画像（ａ画像））と最適色度画像（色度画像（ｂ画像））とを生成する。この場合、色度制御手段５２８は、最適色度画像（色度画像（ａ画像））を用いて、赤色−緑色（ａ軸）の制御を行い、最適色度画像（色度画像（ｂ画像））を用いて、黄色−青色（ｂ軸）の制御を行う。
【０１２１】
［ディスプレイ制御手段の動作］
以下、図１７を参照して、ディスプレイ制御手段の動作について説明する（適宜図１５参照）。図１７は、図１５のディスプレイ制御手段の動作を示すフローチャートである。ここでは、撮影手段４Ｃが、マーカ付加撮影画像を逐次撮影し、撮影画像変換手段５０１Ｂに逐次送信しているものとする。
【０１２２】
ディスプレイ制御手段５Ｃは、撮影画像変換手段５０１Ｂによって、マーカ付加撮影画像を、階調値を輝度に変換する予め設定された関数に基づいて、マーカ付加輝度画像に変換し、階調値を色度に変換する予め設定された関数に基づいて、マーカ付加色度画像に変換する（ステップＳ１０１）。
【０１２３】
ステップＳ１０１に続いて、ディスプレイ制御手段５Ｃは、明るさ画像変換手段５１１によって、マーカ付加輝度画像を、予め設定された重み付け係数に基づいて、マーカ付加明るさ画像にウェーブレット変換し、知覚色画像変換手段５１５によって、マーカ付加色度画像を、重み付け係数に基づいて、マーカ付加知覚色画像にウェーブレット変換する（ステップＳ１０２）。
【０１２４】
ステップＳ１０２に続いて、ディスプレイ制御手段５Ｃは、背景明るさ画像生成手段５１２によって、マーカ付加明るさ画像に含まれるマーカの位置に基づいて、マーカ付加明るさ画像から背景を切り出して背景明るさ画像を生成し、背景知覚色画像生成手段５１６によって、マーカ付加知覚色画像に含まれるマーカの位置に基づいて、マーカ付加知覚色画像から背景を切り出して背景知覚色画像を生成する（ステップＳ１０３）。
【０１２５】
ステップＳ１０３に続いて、ディスプレイ制御手段５Ｃは、ディスプレイ明るさ画像変換手段５２１によって、撮影時刻と一致する表示時刻における動画を構成するフレームを記憶手段６から読み出し、フレームを、重み付け係数に基づいて、ディスプレイ明るさ画像にウェーブレット変換する。
また、ディスプレイ制御手段５Ｃは、ディスプレイ知覚色画像変換手段５２５によって、撮影時刻と一致する表示時刻における動画を構成するフレームを記憶手段６から読み出し、フレームを、重み付け係数に基づいて、ディスプレイ知覚色画像にウェーブレット変換する（ステップＳ１０４）。
【０１２６】
ステップＳ１０４に続いて、ディスプレイ制御手段５Ｃは、明るさ画像合成手段５２２によって、ディスプレイ明るさ画像と背景明るさ画像とを合成して合成明るさ画像を生成し、知覚色画像合成手段５２６によって、ディスプレイ知覚色画像と背景知覚色画像とを合成して合成知覚色画像を生成する（ステップＳ１０５）。
【０１２７】
ステップＳ１０５に続いて、ディスプレイ制御手段５Ｃは、最適輝度画像変換手段５２３によって、合成明るさ画像を、重み付け係数に基づいて、最適輝度画像にウェーブレット逆変換し、最適色度画像変換手段５２７によって、合成知覚色画像を、重み付け係数に基づいて、最適色度画像にウェーブレット逆変換する（ステップＳ１０６）。
【０１２８】
ステップＳ１０６に続いて、ディスプレイ制御手段５Ｃは、輝度制御手段５２４によって、ディスプレイ２の輝度を制御する必要があるか否かを判別し、色度制御手段５２９によって、ディスプレイ２の色度を制御する必要があるか否かを判別する（ステップＳ１０７）。
【０１２９】
ディスプレイ２の輝度を制御する必要があると判別した場合（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、ディスプレイ制御手段５Ｃは、輝度制御手段５２４によって、最適輝度画像において、最小輝度と最大輝度との輝度範囲を算出し、輝度範囲をディスプレイ２の最小輝度と最大輝度との予め設定された輝度特性範囲で正規化して、ディスプレイ２の輝度を逐次制御する。
また、ディスプレイ２の色度を制御する必要があると判別した場合、ディスプレイ制御手段５Ｃは、色度制御手段５２９によって、最適色度画像において、最小色度と最大色度との色度範囲を算出し、色度範囲をディスプレイ２の最小色度と最大色度との予め設定された色度特性範囲で正規化して、ディスプレイ２の色度を逐次制御する（ステップＳ１０８）。
【０１３０】
一方、ディスプレイ２の輝度を制御する必要がないと判別した場合（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、ディスプレイ制御手段５Ｃは、ディスプレイ２の輝度を制御することなく処理を終了する。また、ディスプレイ２の色度を制御する必要がないと判別した場合、ディスプレイ２の色度を制御することなく処理を終了する。
【０１３１】
ここで、映像制作者は、映像を視聴して欲しいと考える視環境にて、マスタモニタを用いて映像を制作する。つまり、映像制作者が映像を制作するときの視環境で、マスタモニタに表示される映像が最適なものと言える。しかし、視聴者の視環境は映像制作者の視環境と異なり、視聴者のディスプレイ２の特性も映像制作者のマスタモニタの特性と異なるため、従来では、映像制作者が意図する映像を視聴者に視聴させること難しかった。
一方、ディスプレイ制御装置１Ｃは、視聴者の視環境に加え、ディスプレイ２に表示される映像の内容も加味して、ディスプレイ２の輝度と色度とを逐次制御するため、映像制作者が意図する映像に近い映像を視聴者に視聴させることができる。
【０１３２】
なお、第３実施形態では、ディスプレイ２の輝度と色度とを制御する例を説明したが、ディスプレイ制御装置１Ｃは、ディスプレイ２の輝度のみを制御しても良い。この場合、図１５のディスプレイ制御手段５Ｃは、撮影画像変換手段５０１Ｂと、明るさ画像変換手段５１１と、背景明るさ画像生成手段５１２と、ディスプレイ明るさ画像変換手段５２１と、明るさ画像合成手段５２２と、最適輝度画像変換手段５２３と、輝度制御手段５２４と、を備える構成となる。
【０１３３】
なお、本発明の各実施形態では、視聴者９が視聴する映像、つまり、ディスプレイ２が表示する映像を、受信したテレビ放送波の映像として説明したが、この映像は特に制限されない。例えば、本発明の各実施形態に係るディスプレイ制御装置は、ＤＶＤ等の録画映像、又は、印刷物の色校正の映像、遠隔地医療の映像等の実物に対しての厳密な色再現を必要とする映像にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１及び第２実施形態に係るディスプレイ制御装置の概略構成図である。
【図２】図１のマーカ表示手段の別の構成を説明する説明図である。
【図３】図１の撮影手段により撮影された、絞りの異なる複数の画像を説明する説明図である。
【図４】図１のディスプレイ制御手段５の構成を示すブロック図である。
【図５】ディスプレイの設定輝度と平均輝度との対応関係を示すグラフである。
【図６】図４のディスプレイ制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図７】図１のディスプレイ制御手段５Ｂの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明における、明るさ尺度を説明する説明図である。
【図９】本発明における色感尺度を説明する説明図であり、（ａ）は知覚的飽和度を示し、（ｂ）は反対色型色相環を示す。
【図１０】本発明における、明るさ尺度及び色感尺度を被験者に評定させる評定装置の概略図である。
【図１１】本発明における、ウェーブレット変換を説明する説明図である。
【図１２】本発明における、輝度画像と明るさ画像との双方向変換を説明する説明図である。
【図１３】図７のディスプレイ制御手段の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３実施形態に係るディスプレイ制御装置の概略構成図である。
【図１５】図１４のディスプレイ制御手段の構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明における、ウェーブレット逆変換の詳細を説明する説明図である。
【図１７】図１５のディスプレイ制御手段の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３５】
１        ディスプレイ制御装置
１Ｂ      ディスプレイ制御装置
１Ｃ      ディスプレイ制御装置
２        ディスプレイ
３        マーカ表示手段
４，４ｃ  撮影手段
５        ディスプレイ制御手段
５Ｂ      ディスプレイ制御手段
５Ｃ      ディスプレイ制御手段
５０１    撮影画像変換手段
５０１Ｂ  撮影画像変換手段
５０２    映像領域輝度画像生成手段
５０３    設定輝度算出手段
５０４    輝度制御手段
５０４Ｂ  輝度制御手段
５１１    明るさ画像変換手段
５１２    背景明るさ画像生成手段
５１３    明るさ尺度範囲算出手段
５１４    輝度範囲変換手段
５１５    知覚色画像変換手段
５１６    背景知覚色画像生成手段
５１７    色感尺度範囲算出手段
５１８    色度範囲変換手段
５１９    色度制御手段
５２１    ディスプレイ明るさ画像変換手段
５２２    明るさ画像合成手段
５２３    最適輝度画像変換手段
５２４    輝度制御手段
５２５    ディスプレイ知覚色画像変換手段
５２６    知覚色画像合成手段
５２７    最適色度画像変換手段
５２８    色度制御手段
９        視聴者
【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１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１６】
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