(57)【要約】【課題】違和感を与えるような一瞬の輝度変化を大きく低減させる。【解決手段】倍速部１０４は、画像データをＮ倍速（Ｎ：自然数）する。黒挿入領決定部１０３は、倍速部１０４により生成される複数のサブフレームにおける、黒画像を表示する領域である黒画像領域と前記画像データを表示する領域である原画像領域とを決定する。ＱＲコード挿入座標位置算出部１０２は、上記複数のサブフレームにおけるコード情報の挿入位置を算出する。黒画像領域ＱＲコード挿入部１０７は、黒画像領域における上記挿入位置にコード情報を挿入する。【選択図】図１
2012220674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データをＮ倍速（Ｎ：自然数）するＮ倍速手段と、
前記Ｎ倍速手段により生成される複数のサブフレームにおける、黒画像を表示する領域である黒画像領域と前記画像データを表示する領域である原画像領域とを決定する決定手段と、
前記複数のサブフレームにおけるコード情報の挿入位置を算出する算出手段と、
前記黒画像領域における前記挿入位置にコード情報を挿入する第１の挿入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】
前記原画像領域における前記挿入位置に前記コード情報に対応する画像を挿入する第２の挿入手段を更に有す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】
前記コード情報に対応する画像とは、前記原画像領域の前記挿入位置における画素値から前記コード情報の画素値を減算した画像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】
前記第１の挿入手段は、前記原画像領域の画素値より前記コード情報の画素値の方が大きい場合、前記原画像領域の画素値と前記コード情報の画素値との差分を減算した前記コード情報を挿入することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記決定手段は、前記複数のサブフレームにおいて１フレーム分の黒画像を分割するように前記黒画像領域を決定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第１の挿入手段は、前記分割された前記黒画像領域に対して複数の前記コード情報を挿入することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記画像データのフレーム内において輝度が所定の条件を満たす領域を探索する探索手段と、
前記探索手段により探索された前記領域において、前記原画像領域の画素値より前記コード情報の画素値の方が大きい画素の比率を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された比率に対応する誤り訂正レベルで前記コード情報を生成する生成手段とを更に有す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８】
前記算出手段により算出された比率に基づいて、前記コード情報を撮像する撮像装置での前記コード情報のエンコードの可否を解析する解析手段と、
前記解析手段による解析結果に基づいて、前記コード情報のサイズを調整するサイズ調整手段とを更に有することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記解析手段による解析結果に基づいて、前記画像データのガンマ調整を行うガンマ調整手段を更に有することを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
画像処理装置によって実行される画像処理方法であって、
画像データをＮ倍速（Ｎ：自然数）するＮ倍速ステップと、
前記Ｎ倍速ステップにより生成される複数のサブフレームにおける、黒画像を表示する領域である黒画像領域と前記画像データを表示する領域である原画像領域とを決定する決定ステップと、
前記複数のサブフレームにおけるコード情報の挿入位置を算出する算出ステップと、
前記黒画像領域における前記挿入位置にコード情報を挿入する挿入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１１】
画像データをＮ倍速（Ｎ：自然数）するＮ倍速ステップと、
前記Ｎ倍速ステップにより生成される複数のサブフレームにおける、黒画像を表示する領域である黒画像領域と前記画像データを表示する領域である原画像領域とを決定する決定ステップと、
前記複数のサブフレームにおけるコード情報の挿入位置を算出する算出ステップと、
前記黒画像領域における前記挿入位置にコード情報を挿入する挿入ステップと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、コード情報が挿入された画像を生成するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイの大型化が進み、電子広告として、多くの人の目につきやすい２階や屋上等の高い位置にディスプレイが設置される場合が多くなってきた。これらの電子広告にＱＲコードを表示する際、焦点距離の短い携帯カメラでコードを読み取るためには、コードサイズを大きく表示する必要があり、広告表示面積が減ってしまう問題があった。これに対して、特許文献１には、例えば数十フレームに１フレームの割合でＱＲコードを全画面に表示することにより、視聴者が肉眼でコードを認識することが困難なようにする技術が開示されている。これにより、広告表示面積に影響なく、ＱＲコードの表示面積を大きくとることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２８９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、ＱＲコードを全画面に１フレーム表示した際に、画面輝度の一瞬の変化（ちらつき）が視認され、視聴者に違和感を与えるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、違和感を与えるような一瞬の輝度変化を大きく低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像処理装置は、画像データをＮ倍速（Ｎ：自然数）するＮ倍速手段と、前記Ｎ倍速手段により生成される複数のサブフレームにおける、黒画像を表示する領域である黒画像領域と前記画像データを表示する領域である原画像領域とを決定する決定手段と、前記複数のサブフレームにおけるコード情報の挿入位置を算出する算出手段と、前記黒画像領域における前記挿入位置にコード情報を挿入する第１の挿入手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、違和感を与えるような一瞬の輝度変化を大きく低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】黒画像を全画面に挿入した場合のＱＲコード表示方法について説明するための図である。
【図３】黒画像挿入領域を複数のフレームに分割する処理を説明するための図である。
【図４】サブフレーム間で縦に黒画像領域を分割した場合における、ＱＲコードを表示する液晶ディスプレイ側の処理と、それを撮像する携帯カメラ側の処理とを説明するための図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示す図である。図１において、１０１はＱＲコード生成部である。１０２はＱＲコード挿入座標位置算出部である。１０３は黒挿入領域決定部である。１０４は倍速部である。１０５は黒挿入部である。１０６は原画像領域オフセット調整部である。１０７は黒画像領域ＱＲコード挿入部である。１０８は黒画像領域ＱＲコード飽和量調整部である。
【００１１】
ＱＲコード生成部１０１は、外部から入力されるコード化の元となるデータ（以下、コンテンツ情報と称す）からＱＲコードを生成する。なお、本発明はＱＲコード以外にも、幾何学形状のコード情報等にも適用可能である。黒挿入領域決定部１０３は黒画像を挿入する領域（以下、黒画像挿入領域と称す）を決定する。ＱＲコード挿入座標位置算出部１０２は、ＱＲコードと黒画像挿入領域とからＱＲコードの挿入位置を示す座標情報（以下、ＱＲコード挿入座標位置と称す）を算出する。倍速部１０４は、６０Ｈｚの入力画像データを１２０Ｈｚに倍速変換する。黒挿入部１０５は、黒挿入領域決定部１０３で決定された黒画像挿入領域に黒画像を挿入する。以下、黒画像が挿入された領域を黒画像領域と称す。なお、本実施形態における倍速部１０４は２倍速に変換しているが、これに限らず、本発明は、Ｎ倍速（Ｎ：自然数）に変換する場合に適用することができる。
【００１２】
原画像領域オフセット調整部１０６は、原画像領域におけるＱＲコード挿入座標位置の画素に対してオフセット調整を行う。その際に、原画像領域オフセット調整部１０６は、原画像領域におけるＱＲコード挿入座標位置の画素値と、黒画像領域におけるＱＲコードの画素値との輝度を積分した際に、視聴者が原画像を正しく視認できるようにオフセット調整を行う。黒画像領域ＱＲコード挿入部１０７及び黒画像領域ＱＲコード飽和量調整部１０８は、黒画像領域にＱＲコードを描画し、出力画像データとして出力する。なお、黒画像領域ＱＲコード挿入部１０７は第１の挿入手段、原画像領域オフセット調整部１０６は第２の挿入手段の適用例となる構成である。
【００１３】
以下、図２を参照しながら、黒画像を全画面に挿入した場合のＱＲコード表示方法について説明する。図２（ａ）における２０１及び２０２は、６０Ｈｚの入力画像データの１フレーム目及び２フレーム目である。倍速部１０４は、６０Ｈｚの入力画像データに対して倍速処理を行い、図２（ｂ）に示す１２０Ｈｚのサブフレーム２０３〜２０６を生成する。即ち、１フレーム目２０１から、第１サブフレーム２０３と第２サブフレーム２０４とが生成され、２フレーム目２０２から、第１サブフレーム２０５と第２サブフレーム２０６とが生成される。黒挿入部１０５は、上記各サブフレーム２０３〜２０６について、黒挿入領域決定部１０３で決定された黒画像挿入領域に黒画像を挿入する。ここでは、第２サブフレーム２０４、２０６に対して全面に黒を挿入するよう処理される。その結果、図２（ｃ）の２０７、２０８に示すような全面黒のサブフレームが生成される。
【００１４】
図２（ｄ）は、黒画像領域にＱＲコードが挿入された例を示している。黒領域ＱＲコード挿入部１０７は、全面黒の第２サブフレーム２０７、２０８に対して、図１のＱＲコード挿入座標位置算出部１０２で算出されたＱＲコード挿入座標位置の画素値をグレーの値に置換する。これにより、図２（ｄ）の２０９、２１０に示すように、黒画像領域内に背景部がグレーのＱＲコードが描画される。本実施形態では、ダイナミックレンジの１／２の値をグレーとし、ＱＲコードの背景部の画素値として使用するが、上記のような値とする必要はなく、撮像装置である携帯カメラ側でエンコード可能な値であればどのような値でも構わない。挿入するＱＲコードは、黒画像領域内に表示可能な限り、大きめにすることが望ましい。これにより、２フレームに１フレームの割合でＱＲコードが画面に大きく表示されることになる。よって、携帯カメラで液晶ディスプレイに表示されたＱＲコードを撮像する際に、撮影距離を確保することが可能となるとともに、ＱＲコードが表示されたフレームのサンプリング頻度を高めることができる。
【００１５】
しかしながら、図２（ｄ）に示す表示を１２０Ｈｚの積分輝度で視認すると、ＱＲコード部分が明るく浮いて見えてしまう。即ち、人間が視覚する画素値は、式１、式２に示すような２種類の値に分かれることになる。
ＱＲコード表示部分積分輝度値＝（入力画像データの画素値＋ＱＲコードの画素値）／２・・・式１
ＱＲコード表示部分以外積分輝度値＝（入力画像データの画素値＋０）／２・・・式２
【００１６】
式１は、ＱＲコード表示部分における積分輝度値を示している。ＱＲコード表示部分では、入力画像データとグレーのＱＲコードとが交互に表示されるため、視覚される積分輝度値は、入力画像データの画素値とグレーのＱＲコードの画素値との平均値となる。式２は、ＱＲコード表示部分以外の部分の積分輝度値を示している。ＱＲコード表示部分以外の部分では、入力画像データと黒画像とが交互に表示されるため、視覚される積分輝度値は、入力画像データの画素値と黒画像の画素値との平均値となる。
【００１７】
式１と式２とを比較すると明らかなように、式２より式１の方が明るい値となるため、ＱＲコード部分が明るく浮いて視認される問題が生じる。この問題に対応するために、図２（ｅ）の２１１及び２１２に示すように、黒画像領域のＱＲコード表示部分に対応する原画像領域の画素に対して、ＱＲコード表示部分以外の部分の積分輝度値と等しくなるように、オフセット調整が行われる。具体的には、原画像領域オフセット調整部１０６は、ＱＲコード挿入座標位置に対応する入力画像データの画素値からＱＲコードの画素値を引くことでオフセット調整を行う。このオフセット調整処理を式３に示す。
オフセット調整後のＱＲコード表示部分の積分輝度値＝[(入力画像データの画素値−ＱＲコードの画素値)＋ＱＲコードの画素値]／２・・・式３
【００１８】
これにより、ＱＲコード表示部分の積分輝度値は、式２に示すＱＲコード表示部分以外の部分における積分輝度値と等価な式となる。しかしながら、式３において、入力画像データの画素値がＱＲコードの画素値よりも小さい場合、原画像領域オフセット調整部１０６で計算される値が負となり、画素値が０にクリップされ、マイナス分の値が失われてしまう。ここで、黒画像領域ＱＲコード飽和量調整部１０８は、黒画像領域ＱＲコード挿入部１０７によってＱＲコードが挿入される際に、このＱＲコードに対して上記マイナスの飽和量の調整を行う。具体的には、黒画像領域ＱＲコード飽和量調整部１０８は、倍速部１０４から出力される第２サブフレーム２０４と、ＱＲコード挿入座標位置算出部１０２で算出されるＱＲコード挿入座標位置とから第１サブフレーム２１１で発生したマイナスの飽和量を算出する。黒画像領域ＱＲコード挿入部１０７は、ＱＲコードの画素値から上記飽和量を減算した値をＱＲコードの画素値として挿入する。なお、黒画像領域ＱＲコード飽和量調整部１０８は、第１サブフレームでマイナスが発生したと判断された場合のみ本処理を行う。上記処理で算出されるＱＲコードの画素値を式４に示す。
飽和量調整後のＱＲコードの画素値＝ＱＲコードの画素値＋(入力画像データの画素値−ＱＲコードの画素値)＝入力画像データの画素値・・・式４
【００１９】
第１サブフレームのオフセット調整でマイナスの飽和量が生じた場合、第１サブフレームの原画像領域のＱＲコード表示部分に表示される画素値は０であるため、マイナスの飽和量発生時のＱＲコード表示部分の積分輝度値は式５になる。
オフセット調整後のマイナスの飽和量発生時のＱＲコード表示部分における積分輝度値＝（０＋入力画像データの画素値）／２・・・式５
【００２０】
これにより、ＱＲコード表示部分における積分輝度値は、マイナスの飽和量発生時においても、式２に示すＱＲコード表示部分以外の部分の積分輝度値と等価な式となり、ＱＲコード表示部分が明るく視認されることなく、入力画像データが表示可能となる。
【００２１】
図３は、１フレーム分の黒画像領域を複数のサブフレームに分割する処理を説明するための図である。図３（ａ）に示す３０１及び３０２は、６０Ｈｚの入力画像データの１フレーム目及び２フレーム目である。倍速部１０４は、６０Ｈｚの入力画像データに対して倍速処理を行い、図３（ｂ）に示す１２０Ｈｚのサブフレーム３０３〜３０６を生成する。黒挿入部１０５は、上記各サブフレーム３０３〜３０６に対して、図１の黒挿入領域決定部１０３で決定された黒画像挿入領域に黒画像を挿入する。本実施形態における黒画像挿入領域は、図３（ｃ）に示すように、黒画像をサブフレーム間で縦に分割した領域となる。第１サブフレーム３０７、３０９で画面左半分に黒画像が挿入され、第２サブフレーム３０８、３１０で画面右半分に黒画像が挿入される。
【００２２】
黒画像領域ＱＲコード挿入部１０７は、図３（ｄ）の３１１に示すように、黒画像領域に対してＱＲコードを挿入する。原画像領域オフセット調整部１０６は、図３（ｄ）の３１２に示すように、原画像領域にＱＲコードをオフセットする。これにより、黒画像領域のＱＲコードと、原画像領域におけるオフセットされたＱＲコードとが縦に二つ並ぶことになる。なお、ＱＲコードの挿入方法及びオフセット調整は、図２を用いて説明した方法と同様である。これにより、液晶ディスプレイに表示される全フレームにＱＲコードが表示され、且つ、液晶ディスプレイの線順次走査時においてフレーム更新中の画面でもＱＲコードが常に表示されることになる。
【００２３】
ここで、図４を参照しながら、上述した処理について詳細に説明する。図４は、上記のようにサブフレーム間で縦に黒画像領域を分割した場合における、ＱＲコードを表示する液晶ディスプレイ側の処理と、それを撮像する携帯カメラ側の処理とを説明するための図である。４０１〜４０８は、本方式でＱＲコードを表示している液晶ディスプレイである。フレームレートは１２０Ｈｚとする。４０９、４１４、４１９は携帯カメラのサンプリングタイミングを示している。液晶ディスプレイのフレームレートと携帯カメラのフレームレートとは非同期であるため、上記３種類の位相状態を例として記載している。携帯カメラのフレームレートを３０Ｈｚとする。なお、シャッタスピードは、液晶ディスプレイ等の線順次走査ホールド型ディスプレイでは、フレームレートよりも十分早い必要がある。プラズマ等のインパルス型ディスプレイの場合は、インパルス発光を撮像するため、フレームレートよりも早く、ある程度遅めのシャッタスピードである必要がある。
【００２４】
４０９の位相状態では、携帯カメラは、４１０及び４１１に示すタイミングで液晶ディスプレイの表示画面を撮像する。撮像された画像データは、４１２に示す左半分にＱＲコードが表示された画像データとなり、４１３に示すように正常にＱＲコードが抽出される。４１４の位相状態では、携帯カメラは、４１５及び４１６に示すタイミングで液晶ディスプレイの表示画面を撮像する。撮像された画像データは、４１７に示す右半分にＱＲコードが表示された画像データとなり、４１８に示すように正常にＱＲコードが抽出される。４１９の位相状態では、携帯カメラは、４２０及び４２１に示すタイミングで液晶ディスプレイの表示画面を撮像する。このタイミングで撮像される画面は、４２２に示すように、液晶ディスプレイにおいてフレームが更新されている途中の画面となるが、４２３に示すように正常にＱＲコードが抽出される。
【００２５】
４２０のタイミングで撮像される画像データは、４２４のフレームから４２５のフレームに更新される途中の画像データとなる。撮像タイミングが更新の最初の方であれば、４２６のフレームに示すように画面上半分の途中まで更新された画像データが撮像され、左下に表示されているＱＲコードが抽出可能となる。撮像タイミングが更新のほぼ真中であれば、４２７のフレームに示すように画面中央まで更新された画像データが撮像され、左下と右上のＱＲコードが抽出可能となる。撮像タイミングが更新の最後の方であれば、４２８のフレームに示すように、画面下半分の途中まで更新された画像データが撮像され、右上に表示されているＱＲコードが抽出可能となる。
【００２６】
上記のように、黒画像領域をサブフレーム間で分割し、ＱＲコードを縦２つに挿入することで、全フレームにＱＲコードが表示され、且つ、液晶ディスプレイの線順次走査時においてフレーム更新中の画面でもＱＲコードが常に表示されることになる。これにより、携帯カメラは、どのフレームでも、どのラインを更新中でも、ＱＲコードが描画された画面を撮像することができるため、ＱＲコードを取得するまでの時間を大幅に短縮することができる。なお、ここではＱＲコードを縦２つに挿入した場合を例に挙げているが、縦に挿入するＱＲコードの数は任意の複数の数としてよい。
【００２７】
図５は、第１の実施形態に係る画像処理装置の処理を示すフローチャートである。以下、図５を参照しながら、第１の実施形態に係る画像処理装置の処理について説明する。
【００２８】
ステップＳ１０１において、黒挿入領域決定部１０３は、黒画像挿入領域を決定する。ここで、黒画像挿入領域は、第２サブフレーム全面に黒画像を挿入するように決定してもよいし、各サブフレームに分割して黒画像を挿入するようにしてもよい。ステップＳ１０２において、ＱＲコード生成部１０１は、外部より入力されるコンテンツ情報からＱＲコードを生成する。ステップＳ１０３において、ＱＲコード挿入座標位置算出部１０２は、黒画像挿入領域とＱＲコードとに基づいて、ＱＲコード挿入座標位置を算出する。ステップＳ１０４において、倍速部１０４は、６０Ｈｚの入力画像データに対して倍速処理を行い、１２０Ｈｚのサブフレームを生成する。なお、本実施形態では、２倍速であるとしたが、任意の倍速、即ちＮ倍速（Ｎは任意の整数）としてもよい。
【００２９】
ステップＳ１０５において、画像処理装置は、現在処理対象となっている入力画像データの画素が、ステップＳ１０１で決定された黒画像挿入領域の画素であるか否かを判定する。現在処理対象となっている入力画像データの画素が黒画像挿入領域の画素である場合、処理はステップＳ１０６に移行する。一方、入力画像データの画素が黒画像挿入領域の画素ではない場合、処理はステップＳ１１０に移行する。
【００３０】
ステップＳ１０６において、画像処理装置は、現在処理対象となっている入力画像データの画素がステップＳ１０３で算出されたＱＲコード挿入座標位置の画素であるか否かを判定する。現在処理対象となっている入力画像データの画素がＱＲコード挿入座標位置の画素である場合、処理はステップＳ１０７に移行する。一方、現在処理対象となっている入力画像データの画素がＱＲコード挿入座標位置の画素ではない場合、処理はステップＳ１０９に移行する。
【００３１】
ステップＳ１０７において、黒画像領域ＱＲコード飽和量調整部１０８は、現在処理対処となっている入力画像データの画素値とＱＲコードの画素値との差分を求める。その結果、差分がマイナス、即ち、アンダーフローが発生した場合、黒画像領域ＱＲコード飽和量調整部１０８は差分の絶対値を飽和量として算出する。アンダーフローが発生しない場合、飽和量は０となる。ステップＳ１０８において、黒画像領域ＱＲコード挿入部１０７は、ＱＲコードの画素値からステップＳ１０７で算出された飽和量を減算し、現在処理対象の画素をＱＲコードの画素として出力する。ステップＳ１０９において、黒挿入部１０５は、現在処理対象の画素を黒として出力する。
【００３２】
ステップＳ１１０において、画像処理装置は、現在処理対象となっている入力画像データの画素がステップＳ１０３で算出されたＱＲコード挿入座標位置の画素であるか否かを判定する。現在処理対象となっている入力画像データの画素がＱＲコード挿入座標位置の画素である場合、処理はステップＳ１１１に移行する。一方、現在処理対象となっている入力画像データの画素がＱＲコード挿入座標位置の画素ではない場合、処理はステップＳ１１３に移行する。なお、現在処理対象となっている入力画像データの画素がＱＲコード挿入座標位置の画素である場合とは、この処理対象の画素は、原画像領域内のＱＲコードのオフセット調整画素である。
【００３３】
ステップＳ１１１において、原画像領域オフセット調整部１０６は、現在処理対象の入力画像データの画素値からＱＲコードの画素値を引いた値を出力画像データの画素値として算出する。ステップＳ１１５において、原画像領域オフセット調整部１０６は、アンダーフローが発生したか否かを判定する。アンダーフローが発生した場合、処理はステップＳ１１２に移行する。一方、アンダーフローが発生していない場合、処理はステップＳ１１２をスキップする。
【００３４】
ステップＳ１１２において、原画像領域オフセット調整部１０６は画素値を０にクリップする。ステップＳ１１３において、画像処理装置は、現在処理対象の入力画像データの画素値を出力画像データの画素値として出力する。ステップＳ１１４において、画像処理装置は、１フレーム（２サブフレーム）分の処理が終了したか否かを判定する。１フレーム分の処理が終了した場合、処理はステップＳ１０４に戻る。一方、１フレーム分の処理が終了していない場合、処理はステップＳ１０５に戻る。
【００３５】
以上のように、本実施形態においては、ＱＲコードを黒画像領域に挿入してフレーム毎に表示させるため、違和感を与えるような一瞬の輝度変化を大きく低減させることが可能となる。さらに、ＱＲコードは、積分輝度視認効果を利用することで人間の目には視認されないため、広告領域を気にせずにコード面積を大きくとることが可能となる。
【００３６】
ところで、数十フレームに１フレームだけＱＲコードが含まれる画面を表示する場合、以下の理由により携帯カメラ側での取得が困難となる問題がある。先ず、ディスプレイのフレームレートと携帯カメラのフレームレートとを比較した場合、一般的にディスプレイのフレームレートの方が高い場合が多い。このことから、例えば、３０Ｈｚの携帯カメラで、６０Ｈｚのディスプレイの画面を撮像した場合、ＱＲコードが表示されていないフレームが撮像されてしまう場合が起こり得る。また近年、ディスプレイの高フレームレート化(１２０Ｈｚ、２４０Ｈｚ)が進んでいることを考慮すると、ＱＲコードを撮像することがより困難になるといえる。さらに、液晶ディスプレイの場合は、線順次走査でライン単位に映像信号が更新されるため、ＱＲコードが表示されているフレームが撮像できたとしても、フレーム更新中の場合が多く、ＱＲコードを正常に撮像することは難しい。上記理由により、ＱＲコードの取得成功率は決して高くはないといえる。
【００３７】
このような場合、再度撮像を試みても、数十フレームに１フレームの割合でしかＱＲコードが表示されない場合、正しくＱＲコードを撮像できるまでに多くの時間がかかると推測される。例えば、液晶ディスプレイ側で１秒間に１フレームだけＱＲコードが表示される場合、一度ＱＲコードの撮像に失敗すると、次にＱＲコードを撮像できるタイミングは１秒後になる。上述したように、ＱＲコードの取得成功率は高くないことを考慮すると、ＱＲコードを撮像できるまで多くのリトライが発生し、結果、多くの時間がかかってしまう。
【００３８】
これに対し、本実施形態では、黒領域を分割して表示することにより、全フレームにＱＲコードを持たせることができ、線順次走査においてフレームを更新中でもＱＲコードを表示することが可能となる。従って、本実施形態によれば、携帯カメラ側でのＱＲコードの取得成功率が大きく高まる。よって、広告表示面積を削ることなく、ＱＲコードの表示領域を大きくとることができ、且つ、携帯カメラ側で容易にコードが取得することが可能となる。
【００３９】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態においては、ＱＲコードの画素値に対して原画像領域で発生した飽和量を減算した場合に、ＱＲコードの画素値が黒に近づき、携帯カメラ側でエンコード処理が正常にできない場合が起こる。第２の実施形態は、そのような場合に対応可能な構成を備えたものである。
【００４０】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の構成を示す図である。図６において、１０１〜１０８は図１における同一符号の構成と同様の構成である。６０１はフレーム内高輝度表示領域探索部である。６０２はＱＲコード表示領域損失率算出部である。６０３はコンテンツ内解析結果判定部である。６０４はコンテンツ毎解析／判定結果記憶部である。６０５はガンマ調整部である。
【００４１】
先ず、入力画像データはガンマ調整部６０５に入力される。初回コンテンツ再生時には、ガンマ調整部６０５はガンマ調整を行わず、入力画像データをそのまま後段ブロックに渡す。後述するが、ガンマ調整部６０５は、コンテンツ再生終了後に、ＱＲコードが携帯カメラ側でエンコード困難と判断された場合にのみ、画面全体の輝度を上げるために使用される。フレーム内高輝度表示領域探索部６０１は、１フレーム内において、所定の値以上の画素値の画素が所定の割合以上存在する表示領域を探索する。即ち、フレーム内高輝度表示領域探索部６０１は、原画像領域にてオフセット調整を行った際にアンダーフローの発生頻度の少ない表示領域、つまり、黒画像領域にて飽和量調整が発生する頻度の少ない表示領域を探索する。例えば、入力画像データの端に黒い模様が集中している場合等は、画面中央よりの表示領域が探索される。フレーム内高輝度表示領域探索部６０１は、飽和量調整の発生が少ない表示領域内において表示可能な最大サイズのＱＲコードの頂点座標（以下、ＱＲコード頂点座標と称す）、又は、当該表示領域を含む、表示可能な最大サイズのＱＲコード頂点座標を出力する。
【００４２】
ＱＲコード表示領域損失率算出部６０２は、上記ＱＲコード頂点座標で示されるＱＲコードの表示領域内で飽和が発生する箇所とその飽和量とから、ＱＲコードを描画した際に正しく携帯カメラ側でエンコードされない領域の割合を求める。即ち、ＱＲコード表示領域損失率算出部６０２はＱＲコードの損失率を求める。ＱＲコード生成部１０１は、ＱＲコード損失率に基づいて誤り訂正レベルを決定し、ＱＲコードを生成する。ＱＲコードの規格上、訂正レベルは４つのレベルが規定されており、レベルＬは７％、レベルＭは１５％、レベルＱは２５％、レベルＨは３０％までのＱＲコード損失率に対して復元が可能になっている。レベルが高くなるにつれ、ＱＲコードのピッチが狭まり複雑になるため、携帯カメラでの認識率が低下してしまう。よって、ＱＲコード生成部１０１は、飽和量調整に発生するＱＲコード損失率に応じて最適な誤り訂正レベルを選択する。例えば、ＱＲコードを挿入する場所が全面的に明るい映像であれば、飽和調整は起こらないため、ＱＲコード損失率も低くレベルＬが適応される。逆に、挿入する場所内に黒点、黒線が存在している場合は、飽和調整が発生するため、誤り訂正レベルを上げて対応することになる。しかしながら、最適なＱＲコードの表示領域を選択してもＱＲコード損失率が３０％を超えてしまう場合も起こり得る。そのような場合、ＱＲコード生成部１０１は、誤り訂正レベルを最大のレベルＨとし、ＱＲコードを生成する。コンテンツ毎解析／判定結果記憶部６０４は、ＱＲコード損失率３０％を閾値として、各フレームで表示するＱＲコードが携帯カメラ側でエンコード可能か不可能かのステータスを記録する。ＱＲコード生成以降の処理は第１の実施形態と同様である。ＱＲコード挿入座標位置算出部１０２は、ＱＲコード生成部１０１で生成されたＱＲコードと、フレーム内高輝度表示領域探索部６０１で決定された表示領域とにより、ＱＲコード挿入座標位置を算出する。原画像領域ＱＲコード挿入部１０７及び原画像領域オフセット調整部１０６は、黒画像領域及び原画像領域に対して、ＱＲコード挿入、オフセット調整処理を行って出力する。
【００４３】
コンテンツ再生終了後、コンテンツ内解析結果判定部６０３は、コンテンツ毎解析／判定結果記憶部６０４で記録されたステータスの解析及び判定を行う。具体的には、例えば、明るい背景の中を黒い物体が通過するような場合、一瞬エンコード不可能なＱＲコードが生成される。しかし、それがコンテンツ再生中の非常に短い時間（例えば１秒以下）だとすれば、１秒後に、エンコード可能なフレームが連続して表示されるため、実使用上大きな問題ではないと解析される。逆に、静止画広告の表示等で、常に黒い物体が固定位置に表示され、且つ、広告面積の大部分を占めるような場合や、画面全体が暗い場合においては、画面の大部分において飽和量調整が発生してしまう。よって、上記方法をもってしても携帯カメラ側においてエンコードされることが厳しく、問題ありと判定される。上記判定結果により、問題なしの場合は処理終了となり、逆に、問題ありの場合は、次回再生時にＱＲコードサイズ調整とガンマ調整とを行うことで対応する。例えば、例に挙げた静止画広告で黒い物体が中央に大きく表示されている場合、画面端の空き領域に、ＱＲコード損失率が３０％以下に納まるようにＱＲコードを縮小して表示される。画面全体が暗い場合においては、ガンマ調整を行い画面全体の輝度を上げて飽和量調整の発生頻度を低下させるようにする。ＱＲコードのサイズ縮小処理は、ＱＲコード認識率の低下に繋がり、ガンマ調整は画質の劣化に繋がるため、最終調整手段としてコンテンツ内容解析後に実施の有無を判断する構成とした。しかし、ＱＲコードのサイズ調整に関しては、少しの縮小でＱＲコード損失率が３０％以下に収まるようであれば、初回再生時にフレーム内高輝度表示領域探索部６０１で適切なコードサイズを決定する構成でも構わない。
【００４４】
以下、図７を参照しながら、第２の実施形態に係る画像処理装置の処理について説明する。図７は、第２の実施形態に係る画像処理装置の処理を示すフローチャートである。
【００４５】
ステップＳ２０１において、黒挿入領域決定部１０３は、黒画像挿入領域を決定する。このとき、第２サブフレーム全面に黒画像を挿入するように決定してもよいし、各サブフレームに分割して黒画像を挿入するように決定してもよい。ステップＳ２０２において、ガンマ調整部６０５は、入力画像データに対してガンマ調整を行い、画面全体の輝度を上げる。なお、初回コンテンツ再生時にはガンマ調整は行われず、コンテンツ再生後の解析結果が判断されてガンマ調整が実施される。ステップＳ２０３において、フレーム内高輝度表示領域探索部６０１は、入力画像データのフレーム内における高輝度表示領域、即ち、画素値の高い割合が大きい表示領域を探索し、当該表示領域内において表示可能な最大サイズのＱＲコード頂点座標、又は、当該表示領域を含む、表示可能な最大サイズのＱＲコード頂点座標を決定する。
【００４６】
ステップＳ２０４において、ＱＲコード表示領域損失率算出部６０２は、ＱＲコード頂点座標で示されるＱＲコードの表示領域内において飽和が発生する画素の比率、即ち、黒画像領域内の当該表示領域にＱＲコードを挿入した際のＱＲコード損失率を算出する。それと同時に、コンテンツ毎解析／判定結果記憶部６０４は、ＱＲコード損失率の最大許容値３０％を閾値として携帯カメラ側でのエンコードの可否のステータスを記録する。ステップＳ２０５において、ＱＲコード生成部１０１は、算出されたＱＲコード損失率に基づいて、誤り訂正レベルを決定する。
【００４７】
ステップＳ２０６において、ＱＲコード生成部１０１は、決定した誤り訂正レベルでＱＲコードを生成する。ステップＳ２０７において、ＱＲコード挿入座標位置算出部１０２は、ステップＳ２０３で算出された表示領域と、ステップＳ２０６で生成されたＱＲコードとに基づいて、ＱＲコード挿入座標位置を算出する。ステップＳ２０８において、倍速部１０４は、倍速処理により６０Ｈｚの入力画像データから１２０Ｈｚのサブフレームを生成する。
【００４８】
ステップＳ２０９において、画像処理装置は、現在処理対象となっている入力画像データの画素が、ステップＳ２０１で決定された黒画像挿入領域の画素であるか否かを判定する。現在処理対象となっている入力画像データの画素がＱＲコード挿入座標位置の画素である場合、処理はステップＳ２１０に移行する。一方、現在処理対象となっている入力画像データの画素がＱＲコード挿入座標位置の画素ではない場合、処理はステップＳ２１１に移行する。
【００４９】
ステップＳ２１０において、画像処理装置は、黒画像の表示又は飽和を考慮したＱＲコードの表示を行う。なお、ステップＳ２１０の詳細は、図５のステップＳ１０６〜Ｓ１０９と同様である。ステップＳ２１１において、画像処理装置は、入力画像データの表示又はオフセット調整を行った入力画像データの表示を行う。なお、ステップＳ２１１の詳細は、図５のステップＳ１１０〜Ｓ１１３と同様である。
【００５０】
ステップＳ２１２において、画像処理装置は、１フレーム（２サブフレーム）分の処理が終了したか否かを判定する。１フレーム分の処理が終了した場合、処理はステップＳ２１３に移行する。一方。１フレーム分の処理が終了していない場合、処理はステップＳ２０９に戻る。
【００５１】
ステップＳ２１３において、画像処理装置は、コンテンツの再生が終了したか否かを判定する。コンテンツの再生が終了した場合、処理はステップＳ２１４に移行する。一方、コンテンツの再生が終了していない場合、処理はステップＳ２０２に戻る。ステップＳ２１４において、コンテンツ内解析結果判定部６０３は、ステップＳ２０４で記録された、１コンテンツ分のエンコード可否のステータスを解析する。解析の結果、携帯カメラ側でエンコードすることが困難であると判定された場合、ステップＳ２０２において、ガンマ調整部６０５は次回コンテンツ再生時にガンマ調整量を変更する。さらに、ステップＳ２０２において、ＱＲコード生成部１０１は、ＱＲコードの表示領域のサイズを変更する。
【００５２】
以上のように、第２の実施形態によれば、ＱＲコードの画素値に対して原画像領域で発生した飽和量を減算するような場合でも、携帯カメラ側のエンコード失敗率を抑えて表示することが可能となる。
【００５３】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００５４】
１０１：ＱＲコード生成部、１０２：ＱＲコード挿入座標位置算出部、１０３：黒挿入領域決定部、１０４：倍速部、１０５：黒挿入部、１０６：原画像領域オフセット調整部、１０７：黒画像領域ＱＲコード挿入部、１０８：黒画像領域ＱＲコード飽和量調整部、６０１：フレーム内高輝度表示領域探索部、６０２：ＱＲコード表示領域損失率算出部、６０３：コンテンツ内解析結果判定部、６０４：コンテンツ毎解析／判定結果記憶部
【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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