(57)【要約】【課題】テレビなどに表示される画像の画質を調整するときに表示されている画像のみでなく、表示されている画像の特性に基づいた高精度な調整を行うことができるようにする。【解決手段】例えば輝度を調整する場合は、画像入力端子６から入力した画像と同時に画像の特徴量を示す情報として輝度のヒストグラムをマイクロコンピュータ３で抽出・生成し、合成／調整部７で入力画像と合成してモニタ８に表示させる。調整は、画像の変化だけでなくヒストグラムも参照して操作部２から行うことによってより詳細な調整を高精度に行うことが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像に対して画質パラメータを調整する調整手段を備えた画像調整装置において、
前記入力された画像から、前記調整手段において調整する前記画質パラメータに応じた前記入力された画像の特徴量を示す情報を抽出する特徴量抽出手段と、
前記特徴量抽出手段において抽出された前記特徴量を示す情報と、前記入力された画像とを同時に表示するために合成して表示画像を生成する合成手段と、
前記合成手段が生成した表示画像を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする画像調整装置。
【請求項２】
前記特徴量抽出手段が抽出する特徴量を示す情報は、ヒストグラムであることを特徴とする請求項１記載の画像調整装置。
【請求項３】
前記特徴量抽出手段が抽出する特徴量を示す情報は、ノイズ量であることを特徴とする請求項１記載の画像調整装置。
【請求項４】
前記合成手段が生成する表示画像は、前記調整手段によって調整される前の画像と調整された後の画像とが同時に表示されていることを特徴とする請求項１に記載の画像調整装置。
【請求項５】
入力された画像に対して画質パラメータを調整する画像調整方法において、
前記入力された画像から、調整する前記画質パラメータに応じた前記入力された画像の特徴量を示す情報を抽出し、抽出された前記特徴量を示す情報と、前記入力された画像とを合成して同時に表示することを特徴とする画像調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像の輝度などの画質パラメータによって画質を調整する画像調整装置および画像調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビなどに表示される画像の画質調整は、テレビ本体にある画質調整用のツマミやボタンなどを操作するか、リモコンなどで、画面に調整したい画質パラメータ（例えば輝度など）を表示させて調整を行っていた。前述した調整方法としては例えば特許文献１に記載されている装置がある。特許文献１に記載の装置は、ユーザがホワイトバランス調整、フォーカス調整、ブライト調整、コントラスト調整、シャープネス調整、振幅調整等の各種調整を行う際、画面上に専用のキャラクタ表示を行って、各種調整を行う画面表示制御装置である。
【特許文献１】特開平８−２５１４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１などに記載の調整方法ではユーザが画像の見た目のみで感覚的に調整を行っているため、入力された画像の輝度や色の特性のダイナミックレンジの調整などといった高精度な調整を行うのは困難であった。
【０００４】
そこで、本発明は、例えば表示画像の特性に基づいた高精度な調整を行うことを可能とする画像調整装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、入力された画像に対して画質パラメータを調整する調整手段を備えた画像調整装置において、前記入力された画像から、前記調整手段において調整する前記画質パラメータに応じた前記入力された画像の特徴量を示す情報を抽出する特徴量抽出手段と、前記特徴量抽出手段において抽出された前記特徴量を示す情報と、前記入力された画像とを同時に表示するために合成して表示画像を生成する合成手段と、前記合成手段が生成した表示画像を表示する表示手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００６】
請求項５記載の発明は、入力された画像に対して画質パラメータを調整する画像調整方法において、前記入力された画像から、調整する前記画質パラメータに応じた前記入力された画像の特徴量を示す情報を抽出し、抽出された前記特徴量を示す情報と、前記入力された画像とを合成して同時に表示することを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態にかかる画像調整装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる画像調整装置は、特徴量抽出手段において、入力された画像から調整する画質パラメータに応じた画像の特徴量を示す情報を抽出し、画像の特徴量を示す情報と入力された画像を表示手段に同時に表示して画質パラメータの調整を行う。このようにすることにより、画像の特徴量を示す情報に基づいて同時に表示されている画像の調整を行えるので、画像を見ただけでは調整困難な特徴量に基づいたより詳細かつ高精度な調整を行うことが可能となる。
【０００８】
また、特徴量抽出手段が抽出する画像の特徴量を示す情報を、ヒストグラムとしてもよい。このようにすることにより、様々な画質パラメータのレベルや周波数など要素毎の頻度を表示することができるので、より特定のレベルや周波数成分のみの調整などといった詳細かつ高精度な調整を行うことが可能となる。
【０００９】
また、特徴量抽出手段が抽出する特徴量を示す情報は、ノイズ量であってもよい。このようにすることにより、画質に悪影響を及ぼすノイズを定量的に表示することができるので、画像を見ただけでは調整困難なより詳細かつ高精度な調整を行うことが可能となる。
【００１０】
また、合成手段が生成する表示画像は、調整手段によって調整される前の画像と調整された後の画像とを同時に表示するようにしてもよい。このようにすることにより、画像の特徴量を示す情報に加えて修正前後の画像も確認しながら調整することができるので、画像の特徴量を示す情報をどのように変化させれば画像がどのように変化するかが分かりやすくなり、詳細な調整を行いやすくなる。
【００１１】
また、本発明の一実施形態にかかる画像調整方法は、入力された画像から調整する画質パラメータに応じた画像の特徴量を示す情報を抽出し、画像の特徴量を示す情報と入力された画像を同時に表示して画質パラメータの調整を行う。このようにすることにより、画像の特徴量を示す情報に基づいて同時に表示されている画像の調整を行えるので、画像を見ただけでは困難な特徴量に基づいたより詳細かつ高精度な調整を行うことが可能となる。
【実施例１】
【００１２】
本発明の第１の実施例にかかる画像調整装置１を図１ないし図４を参照して説明する。画像調整装置１は図１に示すように操作部２と、マイクロコンピュータ３と、ＲＯＭ４と、ＲＡＭ５と、画像入力端子６と、合成／調整部７と、モニタ８とを備えている。なお、画像入力端子６から入力される画像データは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の図示せぬソースからのデータである。
【００１３】
操作部２は、画像調整装置１から出力される画像をユーザが調整するための入力装置であり、調整時に使用するカーソルキーや決定キーなどを備えている。また、操作部２はリモコンなどの画像調整装置１を遠隔操作できるようなものでもよい。
【００１４】
特徴量抽出手段としてのマイクロコンピュータ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を内蔵し、操作部２からの指示を受けて、後述するＲＯＭ４に記憶された制御プログラムによって画像入力端子６から入力される画像から特徴量を抽出してヒストグラムを生成して合成／調整部７へ出力するとともに、画質パラメータ調整時には画質パラメータ値の増減などの操作部２からの指示を合成／調整部７へ出力する。
【００１５】
ＲＯＭ４は、不揮発性のメモリであり、マイクロコンピュータ３が実行する制御プログラムなどを記憶している。ＲＡＭ５は、書き替え可能な揮発性のメモリであり、マイクロコンピュータ３が各種処理を行うためのデータなどが一時的に記憶される。
【００１６】
調整手段、合成手段としての合成／調整部７は、画像入力端子６から入力される画像とマイクロコンピュータ３で生成されたヒストグラムを同時に表示するように合成してモニタ８へ出力するとともに、マイクロコンピュータ３からの指示によって画像入力端子６から入力された画像の画質パラメータの調整を行いモニタ８へ出力する。
【００１７】
表示装置としてのモニタ８は、合成／調整部７から入力される画像を表示する表示装置であり、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶またはプラズマディスプレイ或いはリアプロジェクションディスプレイ、フロントプロジェクターなどで構成される。
【００１８】
次に、図１に示すような構成からなる画像調整装置１において、ユーザが操作部２を操作してモニタ８に表示される画像の画質パラメータとしての輝度を調整する際の動作を図２に示すフローチャートを参照して説明する。図２に示したフローチャートは、ＲＯＭ４に記憶されている制御プログラムをマイクロコンピュータ３のＣＰＵにおいて実行することで実現される。
【００１９】
まず、ステップＳ１において、操作部２からユーザがボタン操作などにより輝度調整指示をマイクロコンピュータ３に対して行われているか否かを判断し、指示されている場合（Ｙの場合）はステップＳ２へ進み、指示されていない場合（Ｎの場合）は再度判断する。
【００２０】
次に、ステップＳ２において、操作部２からユーザがボタン操作などによりヒストグラム表示の有無を選択する。ヒストグラム表示を行う場合（Ｙの場合）はステップＳ３に進み、ヒストグラム表示を行わない場合（Ｎの場合は）はステップＳ４に進む。
【００２１】
次に、ステップＳ３において、画像入力端子６から入力された画像に対して図３に示すように入力された画像の特徴量としての入力画像の輝度の各レベル毎の頻度を抽出してヒストグラムを生成し合成／調整部７へ出力しステップＳ４に進む。合成／調整部７ではマイクロコンピュータ３から入力されたヒストグラムを画像入力端子６から入力される画像と図４に示すように合成して表示画像を生成しモニタ８へ出力してモニタ８において表示される。
【００２２】
ヒストグラムは図３に示したように、横軸を入力画像の輝度のレベル、縦軸を各レベル毎の頻度を示し、画像（本実施例では１フレーム）内の輝度の各レベル毎の頻度を表したグラフである。すなわち、ヒストグラムは入力された画像から光の３原色であるＲＧＢ毎に抽出された輝度の各レベル毎或いはこれらを合成した頻度という特徴量を示す情報である。
【００２３】
また、輝度のレベルとは画像の明暗を示し、レベルが大きいほど明るい成分、レベルが小さいほど暗い成分を示している。したがって、輝度のヒストグラムを用いることで、例えばレベルの大きい成分が多く含まれる画像は明るい画像であり、レベルの小さい成分が多く含まれる画像は暗い画像であるというように画像の特徴を示すことができる。なお、ヒストグラムの表示は図３に示したような各レベルの頻度の先端を結んだ形式でなく各レベル毎に独立した棒グラフ表示としてもよい。
【００２４】
次に、ステップＳ４において、輝度の調整を行いステップＳ５に進む。輝度の調整は、例えば画面上に表示させたＯＳＤ（On-Screen Display）などをユーザが操作部２から操作して行う。ヒストグラムが表示されている場合は、ユーザは、入力画像の変化のみでなく、同時に表示させたヒストグラムの変化も確認しながら調整を行うことができる。例えば、図３においてＡレベルより大きいレベルの頻度が増加するように調整することによって輝度のダイナミックレンジを広げるというような調整も可能となる。
【００２５】
次に、ステップＳ５において、操作部２から調整終了の指示がされたか否かを判断し、調整終了の指示がされている場合（Ｙの場合）は輝度調整を終了し、そうでない場合（Ｎの場合）はステップＳ４に戻る。
【００２６】
本実施例によれば、画像の画質を調整する画像調整装置１において、例えば輝度の調整を行うときに調整を行う画像から抽出した輝度のレベルからヒストグラムを生成して画像とヒストグラムを参照しながら調整を行うことで、従来の感覚的に行っていた調整から、ヒストグラムという客観的な画像の特徴量を示した情報に基づいた調整が可能となり、ダイナミックレンジの拡大など感覚的な調整では困難であった高精度な調整が可能となる。さらに、例えば輝度を調整するときに単に明るくするまたは暗くする以外にヒストグラムに対応したもっと詳細な各レベル毎の調整などを行うことも可能となり、非常に微細な調整も可能となる。
【００２７】
なお、上述した実施例では、輝度のヒストグラムのみを表示したが、他にも調整可能な画像パラメータがある場合は、図５に示すように複数のヒストグラムを表示しても良い。例えば、画像全体のノイズ量をレベルメータのように表示することで、シャープネス処理の調整の便宜を図ることが可能となる。また、上述した実施例では、入力画像とヒストグラムをモニタ８上に２つの画面に分割して表示（ピクチャーサイドピクチャー表示）するようにしていたが、図６および図７に示すように入力画像上に重ねて表示（ピクチャーインピクチャー表示）してもよいし、図８および図９に示すように入力画像上に透過するように重ねて表示（アルファブレンド表示）してもよい。また、表示位置も画面の右端とは限らず、左端や上端、下端などに表示してもよい。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明の第２の実施例にかかる画像調整装置１を説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００２９】
本実施例は構成およびフローチャートは第１の実施例と同様である。第１の実施例では図４のように１つの入力画像のみ表示し、調整動作に応じて該入力画像の画質が変化する、すなわち調整後の画像を表示するようにしていたが、本実施例では図１０に示すように調整前の画像と調整後の画像を同時に表示するようにし、さらにヒストグラムも調整前と調整後の両方を表示するようにしている。
【００３０】
具体的には、図２のステップＳ１で画像調整指示がなされた場合に合成／調整部７において画面を２分割する。この時点ではどちらも同じ画像が表示されている。次に、ステップＳ２でヒストグラム表示を指示された場合はステップＳ３で図１０のように２分割された画面夫々にヒストグラムを表示する。そして、ステップＳ４で画像パラメータ（輝度）の調整を行う。調整を行うと、図１０における調整後の入力画像と調整後のヒストグラムは調整に応じた変化をするが、調整前の入力画像と調整前のヒストグラムは調整を反映させないため調整に応じた変化はしない。したがって、調整前と調整後の双方を見比べて調整が行いやすくなる。
【００３１】
本実施例によれば、例えば輝度の調整を行うときに調整を行う画像のヒストグラムを生成して、調整前の画像とヒストグラムおよび調整後の画像とヒストグラムを表示して調整を行うことで、ヒストグラムをどのように変化させれば画像がどのように変化するかが分かりやすくなるので詳細な調整が可能となる。
【００３２】
なお、本実施例においても第１の実施例と同様に図１１に示すように複数のヒストグラムを表示しても良い。また、図１２および図１３に示すように入力画像上に重ねて表示（ピクチャーインピクチャー表示）してもよいし、図１４および図１５に示すように入力画像上に透過するように重ねて表示（アルファブレンド表示）してもよい。また、表示位置も画面の右端とは限らず、左端や上端、下端などに表示してもよい。
【００３３】
また、上述した第１および第２の実施例において、ヒストグラムを生成する画像パラメータは、輝度に限らず光の３原色であるＲＧＢの各成分や入力画像の空間周波数特性などから生成してもよい。
【実施例３】
【００３４】
次に、本発明の第３の実施例にかかる画像調整装置１を説明する。なお、前述した第１および第２の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
本実施例は構成は第１および第２の実施例と同様である。第１および第２の実施例では入力された画像の特徴量として輝度のレベル毎のヒストグラムを抽出しモニタ８に表示していたが、本実施例では図１６のような画像のノイズ量を抽出したグラフを生成してモニタ８に表示する。したがって、図２のフローチャートはヒストグラムを棒グラフと読みかえること以外は同一である。ここで、ノイズとは例えば画像の記録時や再生時や符号化時や復号化時などに混入または発生し、画素のランダムなバラツキなどによって画素値が本来の値と異なってしまうことによって画像の画質に悪影響を及ぼすものをいう。
【００３６】
図１６は横軸にノイズ量をとり一本の棒Ｂによってノイズ量が示される。ノイズ量は例えば１フレーム毎にノイズと判定される画素をカウントし、その値が棒Ｂに反映される。この場合は横軸のノイズ量はノイズと判定された画素の数となる。ノイズの判定は例えばフレーム間の同一画素の比較やフレーム内の周りの画素との比較などにより判定する。そして、このように表示した棒グラフに基づいて例えばノイズリダクションの強度の調整などを行う。なお、図１６の棒グラフの位置は第１の実施例および第２の実施例と同様にピクチャーサイドピクチャー、ピクチャーインピクチャーおよびアルファブレンドとしてもよいし、表示位置も画面の上下左右どこに表示してもよい。また第２の実施例と同様に調整前と調整後の２つのグラフを表示してもよい。
【００３７】
本実施例によれば、画像の画質を調整する画像調整装置１において、例えば画像から抽出したノイズ量から棒グラフを生成して画像と棒グラフを参照しながら例えばノイズリダクションの強度の調整を行うことで、従来の感覚的に行っていた調整から、棒グラフという客観的な画像の特徴量を示した情報に基づいた調整が可能となり高精度な調整が可能となる。
【００３８】
なお、上述した実施例では、入力画像の特徴量を示す情報としてヒストグラムや棒グラフなどを用いたがこれらに限らず画像から抽出した所定の特徴量を客観的に示すことが出来るように処理した情報であればよい。
【００３９】
また、上述した実施例では、マイクロコンピュータ３でヒストグラムを生成し、合成／調整部７で入力画像とヒストグラムを合成し、入力画像の調整を行ってモニタ８に表示させていたが、図１７に示すように、マイクロコンピュータ３において実行する制御プログラムで合成／調整部７の機能を行うようにしてもよい。このようにすることで、マイクロコンピュータ３のソフトウェアで本発明を実施することが出来る。
【００４０】
また、上述した実施例では調整終了後はヒストグラム等の画像の特徴量を示す情報を消去していたが、調整後も表示したままにしてもよい。このようにすることで、様々な画像の特徴量を常に表示することができる。
【００４１】
また、本発明の画像調整装置はテレビジョン受像機はもとより、ＤＶＤプレーヤ／レコーダ、ＤＶＤ録画／再生装置、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）付ＤＶＤ録画／再生装置、ＶＣＲ（Video Cassette Recorder）など画像の画質を調整可能な機器に用いることができる。
【００４２】
前述した実施例によれば、以下の画像調整装置および画像調整方法が得られる。
【００４３】
（付記１）入力された画像に対して輝度を調整する合成／調整部７を備えた画像調整装置１において、入力された画像から、合成／調整部７において調整する輝度に応じたヒストグラムを抽出するマイクロコンピュータ３と、マイクロコンピュータ３において抽出されたヒストグラムと、入力された画像とを同時に表示するために合成して表示画像を生成する合成／調整部７と、合成／調整部７が合成した表示画像を表示するモニタ８と、を備えたことを特徴とする画像調整装置１。
【００４４】
この画像調整装置１によれば、ヒストグラムに基づいて同時に表示されている画像の調整を行えるので、画像を見ただけでは調整困難なヒストグラムに基づいたより詳細かつ高精度な調整を行うことが可能となる。
【００４５】
（付記２）入力された画像に対して輝度を調整する画像調整方法において、入力された画像から、調整する輝度に応じたヒストグラムを抽出し、抽出されたヒストグラムと、入力された画像とを合成して同時に表示することを特徴とする画像調整方法。
【００４６】
この画像調整方法によれば、ヒストグラムに基づいて同時に表示されている画像の調整を行えるので、画像を見ただけでは調整困難なヒストグラムに基づいたより詳細かつ高精度な調整を行うことが可能となる。
【００４７】
なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１および第２の実施例にかかる画像調整装置のブロック図である。
【図２】図１に示された画像調整装置の画質パラメータ調整動作を示したフローチャートである。
【図３】ヒストグラムの例を示した説明図である。
【図４】モニタへの表示形態を示した説明図である。
【図５】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図６】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図７】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図８】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図９】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図１０】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図１１】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図１２】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図１３】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図１４】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図１５】モニタへの別の表示形態を示した説明図である。
【図１６】本発明の第３の実施例におけるノイズ量を示すグラフの例である。
【図１７】マイクロコンピュータのみで構成した場合のブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１        画像調整装置
３        マイクロコンピュータ（特徴量抽出手段）
７        合成／調整部（調整手段、合成手段）
８        モニタ（表示手段）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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