(57)【要約】【課題】  オーバーシュートやゴーストを低減しつつ“動きぼけ”を改善する為の技術を提供すること。【解決手段】  入力画像遷移方向判別部３００は、着目低周波成分画像から１フレーム前の低周波成分画像を減じた場合に階調値が正となる画素から成る正領域、階調値が負となる画素から成る負領域を検出する。補正処理部４４０は、選択画像内の負領域内で、１つ前のサブフレームにおける画像内の負領域内の階調値よりも大きい部分については、階調値を低減させる。また、補正処理部４４０は、選択画像内の正領域内で、１つ前のサブフレームにおける画像内の正領域内の階調値よりも小さい部分については、階調値を低減させる。【選択図】  図１
2012032549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム毎に入力されるフレーム画像を取得し、該取得したフレーム画像から複数のサブフレームの画像を生成する生成手段と、
サブフレーム毎に、該サブフレームの画像の低周波数成分から成る低周波成分画像と、該サブフレームの画像の高周波数成分を強調した高周波成分画像と、を生成する生成手段と、
サブフレーム毎に前記高周波成分画像、前記低周波成分画像をこの順で交互に選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した画像の階調値を補正して出力する出力手段と
を備え、
前記出力手段は、
前記選択手段が着目サブフレームの画像として選択した着目低周波成分画像から、該着目サブフレームが属するフレームよりも１つ過去のフレーム内で前記選択手段が選択した低周波成分画像を減じた場合に階調値が正となる画素から成る前記着目低周波成分画像内の領域を正領域として検出し、階調値が負となる画素から成る前記着目低周波成分画像内の領域を負領域として検出する検出手段と、
前記着目サブフレームが属するフレーム内で前記選択手段が選択した選択画像内の前記負領域に対応する領域内で、前記選択手段が該着目サブフレームより１つ過去のサブフレームにおける画像として選択した画像内の前記負領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分については、該部分の階調値を前記負領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分に対して低減させ、
前記着目サブフレームが属するフレーム内で前記選択手段が選択した選択画像内の前記正領域に対応する領域内で、前記選択手段が該着目サブフレームより１つ過去のサブフレームにおける画像として選択した画像内の前記正領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分については、該部分の階調値を前記正領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分に対して相対的に低減させる制御手段と、
前記制御手段により階調値が制御された前記選択画像を出力する手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
フレーム毎に入力されるフレーム画像を取得し、該取得したフレーム画像から複数のサブフレームの画像を生成する生成手段と、
サブフレーム毎に、該サブフレームの画像の低周波数成分から成る低周波成分画像と、該サブフレームの画像の高周波数成分を強調した高周波成分画像と、を生成する生成手段と、
サブフレーム毎に前記低周波成分画像、前記高周波成分画像をこの順で交互に選択する選択手段と、
前記選択手段が選択した画像の階調値を補正して出力する出力手段と
を備え、
前記出力手段は、
前記選択手段が着目サブフレームの画像として選択した着目低周波成分画像から、該着目サブフレームが属するフレームよりも１つ過去のフレーム内で前記選択手段が選択した低周波成分画像を減じた場合に階調値が正となる画素から成る前記着目低周波成分画像内の領域を正領域として検出し、階調値が負となる画素から成る前記着目低周波成分画像内の領域を負領域として検出する検出手段と、
前記着目サブフレームが属するフレーム内で前記選択手段が選択した選択画像内の前記負領域に対応する領域内で、前記選択手段が該着目サブフレームより１つ過去のサブフレームにおける画像として選択した画像内の前記負領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分については、該部分の階調値を前記負領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分に対して低減させ、
前記着目サブフレームが属するフレーム内で前記選択手段が選択した選択画像内の前記正領域に対応する領域内で、前記選択手段が該着目サブフレームより１つ過去のサブフレームにおける画像として選択した画像内の前記正領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分については、該部分の階調値を前記正領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分に対して相対的に低減させる制御手段と、
前記制御手段により階調値が制御された前記選択画像を出力する手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、オーバードライブ回路から供給される階調値を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
フレーム毎に入力されるフレーム画像を取得し、該取得したフレーム画像から複数のサブフレームの画像を生成する生成工程と、
サブフレーム毎に、該サブフレームの画像の低周波数成分から成る低周波成分画像と、該サブフレームの画像の高周波数成分を強調した高周波成分画像と、を生成する生成工程と、
サブフレーム毎に前記高周波成分画像、前記低周波成分画像をこの順で交互に選択する選択工程と、
前記選択工程で選択した画像の階調値を補正して出力する出力工程と
を備え、
前記出力工程は、
前記選択工程で着目サブフレームの画像として選択した着目低周波成分画像から、該着目サブフレームが属するフレームよりも１つ過去のフレーム内で前記選択工程で選択した低周波成分画像を減じた場合に階調値が正となる画素から成る前記着目低周波成分画像内の領域を正領域として検出し、階調値が負となる画素から成る前記着目低周波成分画像内の領域を負領域として検出する検出工程と、
前記着目サブフレームが属するフレーム内で前記選択工程で選択した選択画像内の前記負領域に対応する領域内で、前記選択工程で該着目サブフレームより１つ過去のサブフレームにおける画像として選択した画像内の前記負領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分については、該部分の階調値を前記負領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分に対して低減させ、
前記着目サブフレームが属するフレーム内で前記選択工程で選択した選択画像内の前記正領域に対応する領域内で、前記選択工程で該着目サブフレームより１つ過去のサブフレームにおける画像として選択した画像内の前記正領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分については、該部分の階調値を前記正領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分に対して相対的に低減させる制御工程と、
前記制御工程で階調値が制御された前記選択画像を出力する工程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
フレーム毎に入力されるフレーム画像を取得し、該取得したフレーム画像から複数のサブフレームの画像を生成する生成工程と、
サブフレーム毎に、該サブフレームの画像の低周波数成分から成る低周波成分画像と、該サブフレームの画像の高周波数成分を強調した高周波成分画像と、を生成する生成工程と、
サブフレーム毎に前記低周波成分画像、前記高周波成分画像をこの順で交互に選択する選択工程と、
前記選択工程で選択した画像の階調値を補正して出力する出力工程と
を備え、
前記出力工程は、
前記選択工程で着目サブフレームの画像として選択した着目低周波成分画像から、該着目サブフレームが属するフレームよりも１つ過去のフレーム内で前記選択工程で選択した低周波成分画像を減じた場合に階調値が正となる画素から成る前記着目低周波成分画像内の領域を正領域として検出し、階調値が負となる画素から成る前記着目低周波成分画像内の領域を負領域として検出する検出工程と、
前記着目サブフレームが属するフレーム内で前記選択工程で選択した選択画像内の前記負領域に対応する領域内で、前記選択工程で該着目サブフレームより１つ過去のサブフレームにおける画像として選択した画像内の前記負領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分については、該部分の階調値を前記負領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分に対して低減させ、
前記着目サブフレームが属するフレーム内で前記選択工程で選択した選択画像内の前記正領域に対応する領域内で、前記選択工程で該着目サブフレームより１つ過去のサブフレームにおける画像として選択した画像内の前記正領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分については、該部分の階調値を前記正領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分に対して相対的に低減させる制御工程と、
前記制御工程で階調値が制御された前記選択画像を出力する工程と
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像処理装置が有する各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のコンピュータプログラムを格納した、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレームレートを増加させて動画像表示を行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＶ受像機やＰＣモニタを始めとして、画像表示部を備えた様々な装置が実用化されている。これらの画像表示部には、液晶表示装置を始めとして様々なデバイスが使用されている。
【０００３】
例えば、液晶表示装置は、常に発光しているバックライトを液晶シャッターで調光する方式を採用しており、１フレーム期間にわたって光が出力され、それ故、ホールド型表示装置と言われる。ホールド型表示装置において動画の追従視（動画表示において、動く部分を視線で追いかける見方）を行った場合、光出力期間に応じた“動きぼけ”が観測される。例えば、６０Ｈｚの動画表示では、原理的に最低１６．７ｍｓの“動きぼけ”が観測される。
【０００４】
上記“動きぼけ”の低減技術として、フレームレート６０Ｈｚの入力画像を倍のフレームレート１２０Ｈｚにし、倍速サブフレームの一方について画像の空間的高周波成分を増加し、もう一方は減少して表示する方法が提案されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８４８９６号公報
【特許文献２】特開２００７−３０４２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１あるいは特許文献２に記載の“動きぼけ”低減技術は、空間的高周波成分の表示時間重心をずらすことにより、画像の輪郭部分の知覚をインパルス型に近付ける技術であり、“動きぼけ”を低減することが出来る。しかしながら、追従視を行った場合、空間的高周波成分を増加した画像と減少した画像との間で、視認される空間的位置がずれてしまう。
【０００７】
図１１を用いて、ステップ変化画像（以下、単に入力画像と呼称する）が６画素／フレームで左から右へ移動する場合の例について説明する。図１１において横軸は画素位置、縦軸は画素値（輝度値）を示す。
【０００８】
図１１（Ａ）に示す入力画像の空間的高周波成分を増加させた画像Ｂ０（高周波成分強調画像）、及び空間的高周波成分を減少させた画像Ｂ１（低周波成分画像）を図１１（Ｂ）に示す。特許文献１あるいは特許文献２に記載の“動きぼけ”低減技術では、入力画像のフレームレートを２倍とし、最初の倍速サブフレームで高周波成分強調画像Ｂ０を表示し、次の倍速サブフレームで低周波成分画像Ｂ１を表示する。この表示を追従視した場合、画像の移動速度に合わせた視点移動が生じる。図１１の例では、１フレーム期間内で視点が６画素右へ移動する。
【０００９】
ここで移動している視点を１点に合わせたとすると、最初の倍速サブフレームでは、高周波成分強調画像Ｂ０を視認開始から１画素ずつ左へずれた位置で視認される。この視認される画像（視認画像）が、図１１（Ｃ）に示す視認画像Ｃ０〜Ｃ２である。次の倍速サブフレームでは、低周波成分画像がさらに１画素ずつずれた位置で視認される。この視認される画像（視認画像）が、図１１（Ｃ）に示す視認画像Ｃ３〜Ｃ５である。
【００１０】
人間の目では、視認画像Ｃ０〜Ｃ５を時間積分した輝度として画像を知覚するため、結果として視認される画像は、図１１（Ｄ）に示す視認画像Ｄとなる。なお、ステップ変化階調の大小関係が反転した画像を上記入力画像とする場合、人間の目には、視認画像Ｄを上下反転した画像が視認される。また、空間的高周波成分の増減を行わない通常表示を行った場合の追従視画像Ｅを図１１（Ｅ）に示す。
【００１１】
視認画像Ｄと追従視画像Ｅの比較から、空間的高周波成分の増減を行なうことで階調遷移の幅が約半分となることから“動きぼけ”の低減効果が分かる。しかしながら、画像の移動方向前方にある階調において、高周波成分強調画像に起因するオーバーシュートＳが視認される。また、画像の移動方向後方にある階調において、低周波成分画像に起因する階調段差（以降、ゴーストと表現）Ｇが視認されるという課題がある。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、オーバーシュートやゴーストを低減しつつ“動きぼけ”を改善する為の技術を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。即ち、フレーム毎に入力されるフレーム画像を取得し、該取得したフレーム画像から複数のサブフレームの画像を生成する生成手段と、サブフレーム毎に、該サブフレームの画像の低周波数成分から成る低周波成分画像と、該サブフレームの画像の高周波数成分を強調した高周波成分画像と、を生成する生成手段と、サブフレーム毎に前記高周波成分画像、前記低周波成分画像をこの順で交互に選択する選択手段と、前記選択手段が選択した画像の階調値を補正して出力する出力手段とを備え、前記出力手段は、前記選択手段が着目サブフレームの画像として選択した着目低周波成分画像から、該着目サブフレームが属するフレームよりも１つ過去のフレーム内で前記選択手段が選択した低周波成分画像を減じた場合に階調値が正となる画素から成る前記着目低周波成分画像内の領域を正領域として検出し、階調値が負となる画素から成る前記着目低周波成分画像内の領域を負領域として検出する検出手段と、前記着目サブフレームが属するフレーム内で前記選択手段が選択した選択画像内の前記負領域に対応する領域内で、前記選択手段が該着目サブフレームより１つ過去のサブフレームにおける画像として選択した画像内の前記負領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分については、該部分の階調値を前記負領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分に対して低減させ、前記着目サブフレームが属するフレーム内で前記選択手段が選択した選択画像内の前記正領域に対応する領域内で、前記選択手段が該着目サブフレームより１つ過去のサブフレームにおける画像として選択した画像内の前記正領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分については、該部分の階調値を前記正領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分に対して相対的に低減させる制御手段と、前記制御手段により階調値が制御された前記選択画像を出力する手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成によれば、オーバーシュートやゴーストを低減しつつ“動きぼけ”を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像処理装置の機能構成例を示すブロック図。
【図２】各画像の波形を示す図。
【図３】各サブフレームの画像及び視認画像の波形を示す図。
【図４】各サブフレームの画像及び視認画像の波形を示す図。
【図５】画像処理装置が行う処理のフローチャート。
【図６】各サブフレームの画像及び視認画像の波形を示す図。
【図７】各サブフレームの画像及び視認画像の波形を示す図。
【図８】各サブフレームの画像及び視認画像の波形を示す図。
【図９】画像処理装置の機能構成例を示すブロック図。
【図１０】各画像の関係を示す図。
【図１１】各サブフレームの画像及び視認画像の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載の構成の具体的な実施例の１つである。
【００１７】
［第１の実施形態］
先ず、本実施形態に係る画像処理装置の機能構成例について、図１のブロック図を用いて説明する。なお、本実施形態では、オーバードライブ回路から供給される階調補正値（以下、単に補正値と呼称する）を制御する画像処理装置について説明するが、本実施形態の本質は、表示フレームに対する階調値制御を行うために供給される補正値を制御するものである。そのため、階調値の供給元については別段、オーバードライブ回路に限定するものではない。
【００１８】
先ず、フレームコンバータ１００内の各部について説明する。Ｎ倍速処理部１１０は、フレーム毎に入力されるフレーム画像を取得し、取得したフレーム画像から複数（Ｎ（Ｎ＞１）個）のサブフレームの画像Ａを生成する。本実施形態ではＮ＝２の場合について説明する。Ｎ＝２の場合、１つのフレーム画像から２つのサブフレームの画像を生成することになり、これにより、６０Ｈｚで入力したフレーム画像を１２０Ｈｚで出力することができる。なお、Ｎが２より大きい数である場合に、その数に合わせて本実施形態を適用させることは、当業者であれば容易である。
【００１９】
ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１２０は、Ｎ倍速処理部１１０から順次出力されるサブフレームの画像Ａから、所定の定数で示される上限空間周波数をカットオフ（濾波）することで、この画像Ａの低周波数成分から成る低周波成分画像Ｌを生成する。なお、ここで言うカットオフ周波数は画素数として考えることが出来る。
【００２０】
減算器１３０は、サブフレームの画像Ａから、ＬＰＦ１２０で生成される低周波成分画像Ｌを差し引くことで（Ｈ＝Ａ−Ｌ）、その差分画像である高周波成分画像Ｈを生成する。
【００２１】
乗算器１５０は、高周波成分画像Ｈを、いくつのサブフレームに局在して重畳するのかを決定するものであり、高周波成分画像Ｈに対して（Ｎ−ａ）／ａ倍の演算を行う。ここで、ａは、高周波成分画像Ｈを局在させるサブフレーム数を示す。
【００２２】
加算器１４０は、乗算器１５０で（Ｎ−ａ）／ａ倍に変倍された高周波成分画像Ｈと、サブフレームの画像Ａとを加算（ＳＨ＝Ａ＋｛（Ｎ−ａ）／ａ｝Ｈ＝Ｌ＋（Ｎ／ａ）Ｈ）し、サブフレームの画像Ａの高周波数成分を強調した画像ＳＨを生成する。本実施形態では、Ｎ＝２、ａ＝１なので、ＳＨ＝Ｌ＋２Ｈとなる。
【００２３】
即ち、本実施形態では、１つのサブフレーム画像から、このサブフレーム画像の低周波数成分から成る低周波数画像Ｌと、このサブフレーム画像の高周波数成分を強調した高周波数画像ＳＨと、を生成する。そしてこの生成処理をサブフレーム毎に行うので、サブフレーム毎に、このサブフレームの画像の低周波数成分から成る低周波成分画像Ｌと、このサブフレーム画像の高周波数成分を強調した高周波成分画像ＳＨと、を生成することになる。
【００２４】
セレクタ１６０は、ＬＰＦ１２０で生成した低周波成分画像Ｌ、加算器１４０で生成した高周波成分画像ＳＨ、をサブフレーム単位で所定の順となるように切り替えて出力する。本実施形態では、１つのフレームから生成したサブフレーム列を出力する場合、最初のサブフレームでは高周波成分画像ＳＨを出力し、次のサブフレームでは低周波成分画像Ｌを出力する。即ち、最初のフレームからサブフレーム１，２（表示順）を生成した場合、サブフレーム１については高周波成分画像ＳＨを出力し、サブフレーム２については低周波成分画像Ｌを出力する。そして次のフレームからサブフレーム３，４（表示順）を生成した場合、サブフレーム３については高周波成分画像ＳＨを出力し、サブフレーム４については低周波成分画像Ｌを出力する。このように、以降のフレームについても同様に出力処理を行うことで、高周波成分画像ＳＨ、低周波成分画像Ｌが交互に出力されることになる。なお、１つのフレームから３つ以上のサブフレームを生成した場合でも同様に、高周波成分画像ＳＨ、低周波成分画像Ｌを交互に出力する。
【００２５】
また、フレームコンバータ１００外に設けられているフレームメモリ２００には、セレクタ１６０で出力対象として選択される低周波成分画像Ｌが格納される。もちろん、このフレームメモリ２００は、フレームコンバータ１００内に設けても良い。
【００２６】
本実施形態では、フレームコンバータ１００からは、１フレームの期間内に１つの高周波成分画像ＳＨと１つの低周波成分画像Ｌとが出力される。本実施形態では、現フレームで出力する低周波成分画像Ｌと、現フレームよりも１つ前（過去）のフレームで出力した低周波成分画像Ｌと、を比較することで、現フレームにおける階調の遷移方向を判定する。この判定処理は、入力画像遷移方向判別部３００が行う。
【００２７】
入力画像遷移方向判別部３００には、現フレームＦで出力するものとしてＬＰＦ１２０が生成した低周波成分画像Ｌが入力される。更に、入力画像遷移方向判別部３００には、フレームメモリ２００に格納されている「フレーム（Ｆ−１）で出力するものとしてＬＰＦ１２０が生成した低周波成分画像（Ｌ−１）」、が入力される。
【００２８】
フレーム画像間における階調遷移方向の判別として、フレーム画像同士の比較、高周波成分画像同士の比較、低周波成分画像同士の差分比較が考えられる。フレーム画像同士の比較では、図２の（Ａ０）〜（Ａ２）に示すように、画像の移動画素分についての差分が得られる。しかしながら、必要となる遷移方向の判別範囲は、フレーム画像の遷移に関わる高周波成分画像ＳＨと低周波成分画像Ｌが変化する画素範囲である。そのため、フレーム画像同士の比較では、所望の判別結果が得られない。また、高周波成分画像同士の比較では、（Ｂ０）〜（Ｂ２）で示すように高周波成分が生成されるフィルタ範囲と画素の移動分についての差分が得られる。しかしながら、この範囲における差分はプラスとマイナスの両方の値を取るため、一意的に遷移方向を判別することが出来ない。
【００２９】
一方、低周波成分画像同士の比較では、（Ｃ０）〜（Ｃ２）に示すように低周波成分が生成されるフィルタ範囲と画像の移動分についての差分が得られる。この範囲における差分値はマイナス（立ち上がり遷移ではプラス）の値となり、一意的に遷移方向を判別することが出来る。つまり、図２の例で差分がマイナスとなる画素は、フレーム画像間で立下り遷移に関わると判別することが出来る。一方、差分がプラスとなる画素は、フレーム画像間で立ち上がり遷移に関わると判別することが出来る。ここで、フレーム画像間での遷移方向を判別する為に用いる画像は、ＬＰＦ１２０のフィルタサイズと同じサイズの低周波成分画像であることが重要である。
【００３０】
然るに本実施形態では入力画像遷移方向判別部３００は、低周波成分画像Ｌから低周波成分画像（Ｌ−１）を減じた場合に階調値が正の画素から成る低周波成分画像Ｌ内の領域を検出した場合、この領域の階調遷移の方向として立ち上がりを検出したことになる。一方、階調値が負となる画素から成る低周波成分画像Ｌ内の領域を検出した場合、この領域の階調遷移の方向として立ち下りを検出したことになる。このように、低周波成分画像同士の差分から、フレーム画像間における階調遷移の方向を検出することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、ＬＰＦ１２０から出力される低周波成分画像を用いて上記の遷移方向判別を行うものとしているが、この構成以外の構成を採用することもできる。例えば、Ｎ倍速処理部１１０の入力前でＬＰＦ１２０と同等の処理を伴って判別する構成を採用しても良い。
【００３２】
次に、表示階調補正部４００を構成する各部について説明する。セレクタ１６０から送出されたサブフレームの画像（高周波成分画像ＳＨと低周波成分画像Ｌとが交互に送出される）は、フレームメモリ４１０、補正値決定部４２０、倍速画像遷移方向判別部５００、補正処理部４４０、に送出される。
【００３３】
補正値決定部４２０は、セレクタ１６０から送出された現サブフレームＳＦの画像と、フレームメモリ４１０から読み出したサブフレーム（ＳＦ−１）の画像と、を用いて、現サブフレームＳＦの画像の階調補正値を決定する。例えば、補正値決定部４２０がオーバードライブ回路等である、若しくは補正値決定部４２０にオーバードライブ回路が接続されているとする。この場合、補正値決定部４２０は、このオーバードライブ回路がこれら２つの隣接するサブフレームの画像を用いて決定した階調補正値を採用する。オーバードライブ回路が、隣接する２つのフレーム画像のそれぞれの画素値の組み合わせから、対応する階調補正値を決定するための技術については周知のものであるため、これについての説明は省略する。
【００３４】
倍速画像遷移方向判別部５００は、現サブフレームＳＦの画像の階調値と、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像の階調値と、の大小比較を行う。これにより、前後サブフレーム間での階調遷移方向を判別する。
【００３５】
補正値制御部４３０は、倍速画像遷移方向判別部５００及び入力画像遷移方向判別部３００による判別の結果を用いて、補正値決定部４２０で決定した補正値を増減させ、この補正値を確定させる。
【００３６】
補正処理部４４０は、現サブフレームＳＦの画像の階調値を、補正値制御部４３０により確定した補正値を用いて補正する。そしてこの補正が完了すると、補正処理部４４０は、この補正したサブフレームの画像を出力する。
【００３７】
次に、表示階調補正部４００の動作について、図３，４に示した具体例を用いて説明する。図３では、フレーム単位で、画像の内容が左から右に６画素ずつ移動している。図３（ａ）には、サブフレーム画像の波形が表示順に上から下に列挙されている。横軸は画素位置、縦軸は階調値を示す。
【００３８】
フレーム（Ｆ−１）内で２番目に出力する低周波成分画像（Ｌ−１）（前入力フレームの第二サブフレーム表示画像）の次は、フレームＦ内で１番目に出力する高周波成分画像ＳＨ（現入力フレームの第一サブフレーム表示画像）が表示される。図３（ａ）の中段において実線は現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は前入力フレームの第二サブフレーム表示画像の波形を示している。
【００３９】
フレームＦ内で１番目に出力する高周波成分画像ＳＨの次は、フレームＦ内で２番目に出力する低周波成分画像Ｌ（現入力フレームの第二サブフレーム表示画像）が表示される。図３（ａ）の下段において実線は現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の波形を示している。
【００４０】
これら３つのサブフレーム画像が順次表示された場合の、追従視における視認画像を図３（ｂ）に示す。この視認画像には、オーバーシュートＳとゴーストＧが生じていることが分かる。
【００４１】
図３の場合、入力画像遷移方向判別部３００は、現入力フレームの第二サブフレーム表示画像から前入力フレームの第二サブフレーム表示画像を減じた場合に、階調値が負となる画素から成る負領域を検出する。この負領域は、画素位置３９０から画素位置３９１の間の領域である。負領域が検出されたということは、前入力フレームから現入力フレームへの遷移方向は立下り遷移であることになる。
【００４２】
また、図３の場合、倍速画像遷移方向判別部５００は、この負領域内で、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像と、前入力フレームの第二サブフレーム表示画像とを比較する。その結果、負領域のハッチング部ａでは現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の方が前入力フレームの第二サブフレーム表示画像よりも階調値が大きく、この部分においては立ち上がり遷移である。一方、負領域のハッチング部ｂでは現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の方が前入力フレームの第二サブフレーム表示画像よりも階調値が小さく、この部分においては立下り遷移である。
【００４３】
次に、倍速画像遷移方向判別部５００は、この負領域内で、現入力フレームの第二サブフレーム表示画像と、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像とを比較する。その結果、負領域のハッチング部ｃでは現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の方が現入力フレームの第一サブフレーム表示画像よりも階調値が小さく、この部分においては立ち下り遷移である。一方、負領域のハッチング部ｄでは現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の方が現入力フレームの第一サブフレーム表示画像よりも階調値が大きく、この部分においては立上がり遷移である。
【００４４】
ここで、視認画像におけるオーバーシュートＳは図３（ｂ）に示す如く、立ち上がり遷移ａと立下り遷移ｃの追従視で視認されるものであり、ゴーストＧは立下り遷移ｂと立ち上がり遷移ｄの追従視で視認されるものである。従って、これらの視認を軽減するためには、（ａの立ち上がり遷移）＜（ｃの立下り遷移）、（ｂの立下り遷移）＞（ｄの立ち上がり遷移）として遷移幅を制御することで達成出来る。つまり、入力フレーム画像の立下り遷移に関わるサブフレームでは（立下り遷移）＞（立ち上がり遷移）となるように階調補正を行う。
【００４５】
例えば、入力画像遷移方向判別部３００及び倍速画像遷移方向判別部５００により、サブフレームＳＦの画像内の負領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の負領域内よりも大きい階調値を有する部分（図３（ａ）ではａ、ｄ）を検出したとする。この場合、補正値制御部４３０は、サブフレームＳＦの画像内のこの検出した部分の階調値に対する補正量を低減させる。
【００４６】
そして、この低減された補正量を用いて、対応する部分の階調補正を行うことで、オーバーシュートＳとゴーストＧを低階調側へ引き寄せる効果が得ることができ、これにより、オーバーシュートＳとゴーストＧを低減することができる。
【００４７】
図４では、フレーム単位で、画像の内容が左から右に６画素ずつ移動している。図４（ａ）には、サブフレーム画像の波形が表示順に上から下に列挙されている。横軸は画素位置、縦軸は階調値を示す。
【００４８】
フレーム（Ｆ−１）内で２番目に出力する低周波成分画像（Ｌ−１）（前入力フレームの第二サブフレーム表示画像）の次は、フレームＦ内で１番目に出力する高周波成分画像ＳＨ（現入力フレームの第一サブフレーム表示画像）が表示される。図４（ａ）の中段において実線は現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は前入力フレームの第二サブフレーム表示画像の波形を示している。
【００４９】
フレームＦ内で１番目に出力する高周波成分画像ＳＨの次は、フレームＦ内で２番目に出力する低周波成分画像Ｌ（現入力フレームの第二サブフレーム表示画像）が表示される。図４（ａ）の下段において実線は現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の波形を示している。
【００５０】
これら３つのサブフレーム画像が順次表示された場合の、追従視における視認画像を図４（ｂ）に示す。この視認画像には、オーバーシュートＳとゴーストＧが生じていることが分かる。
【００５１】
図４の場合、入力画像遷移方向判別部３００は、現入力フレームの第二サブフレーム表示画像から前入力フレームの第二サブフレーム表示画像を減じた場合に、階調値が正となる画素から成る正領域を検出する。この正領域は、画素位置４９０から画素位置４９１の間の領域である。正領域が検出されたということは、前入力フレームから現入力フレームへの遷移方向は立上がり遷移であることになる。
【００５２】
また、図４の場合、倍速画像遷移方向判別部５００は、この正領域内で、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像と、前入力フレームの第二サブフレーム表示画像とを比較する。その結果、正領域のハッチング部ｂでは現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の方が前入力フレームの第二サブフレーム表示画像よりも階調値が大きく、この部分においては立ち上がり遷移である。一方、正領域のハッチング部ａでは現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の方が前入力フレームの第二サブフレーム表示画像よりも階調値が小さく、この部分においては立下り遷移である。
【００５３】
次に、倍速画像遷移方向判別部５００は、この正領域内で、現入力フレームの第二サブフレーム表示画像と、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像とを比較する。その結果、正領域のハッチング部ｄでは現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の方が現入力フレームの第一サブフレーム表示画像よりも階調値が小さく、この部分においては立ち下り遷移である。一方、正領域のハッチング部ｃでは現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の方が現入力フレームの第一サブフレーム表示画像よりも階調値が大きく、この部分においては立上がり遷移である。
【００５４】
ここで、視認画像におけるオーバーシュートＳは図４（ｂ）に示す如く、立ち上がり遷移ｃと立下り遷移ａの追従視で視認されるものであり、ゴーストＧは立下り遷移ｄと立ち上がり遷移ｂの追従視で視認されるものである。従って、これらの視認を軽減するためには、（ａの立ち下り遷移）＜（ｃの立上がり遷移）、（ｂの立上がり遷移）＞（ｄの立ち下り遷移）として遷移幅を制御することで達成出来る。つまり、入力フレーム画像の立上がり遷移に関わるサブフレームでは（立下り遷移）＜（立ち上がり遷移）となるように階調補正を行う。
【００５５】
例えば、入力画像遷移方向判別部３００及び倍速画像遷移方向判別部５００により、サブフレームＳＦの画像内の正領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の正領域内よりも小さい階調値を有する部分（図３（ａ）ではａ、ｄ）を検出したとする。この場合、補正値制御部４３０は、サブフレームＳＦの画像内のこの検出した部分の階調値に対する補正量を低減させる。
【００５６】
そして、この低減された補正量を用いて、対応する部分の階調補正を行うことで、オーバーシュートＳとゴーストＧを低階調側へ引き寄せる効果が得ることができ、これにより、オーバーシュートＳとゴーストＧを低減することができる。
【００５７】
液晶表示装置では、液晶の応答速度が遅いため、オーバードライブ補正を行うことで適正な階調表示を行う。従って、液晶表示装置における上記階調補正は、オーバードライブ回路による補正値の増減を上記のように制御することで実現させる。
【００５８】
なお、図３の例においては負領域における立ち上がり遷移の補正量を低減し、図４の例においては正領域における立ち下がり遷移の補正量を低減すると説明した。しかしながら、これに限定するものではなく、図３の例において負領域における立下り遷移の補正量を増加し、図４の例において正領域における立ち上がり遷移の補正量を増加しても良い。
【００５９】
次に、上記の画像処理装置を液晶表示装置における階調制御装置として適用した場合に、この画像処理装置が行う処理について、同処理のフローチャートを示す図５を用いて説明する。なお、図５のフローチャートは、１つのフレームについての処理を示すものであるので、実際には、各フレームについて、図５のフローチャートに従った処理を行うことになる。
【００６０】
ステップＳ１０１では先ず、Ｎ倍速処理部１１０は、入力されたフレームＦのフレーム画像から２つのサブフレームの画像を生成する。次に、それぞれのサブフレームの画像について、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１２０は低周波成分画像Ｌを生成し、減算器１３０、乗算器１５０、加算器１４０により高周波成分画像ＳＨを生成する。
【００６１】
ステップＳ１０２で入力画像遷移方向判別部３００は、フレームメモリ２００に格納されている「フレーム（Ｆ−１）において出力する低周波成分画像（Ｌ−１）」を読み出す。
【００６２】
ステップＳ１０３で入力画像遷移方向判別部３００は、低周波成分画像Ｌから低周波成分画像（Ｌ−１）を減じた場合に階調値が正となる画素から成る領域を低周波成分画像Ｌから検出した場合には、この領域に対して「立ち上がり遷移」と判断する。一方、階調値が負となる画素から成る領域を低周波成分画像Ｌから検出した場合には、この領域に対して「立ち下り遷移」と判断する。「立ち下り遷移」と判断した場合には処理はステップＳ１０７に進み、「立ち上がり遷移」と判断した場合には処理はステップＳ１０４に進む。
【００６３】
ステップＳ１０７で倍速画像遷移方向判別部５００は、現サブフレームＳＦの画像内の負領域内の階調値と、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の負領域内の階調値と、の大小比較を行う。そして、現サブフレームＳＦの画像内の負領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の負領域内の階調値よりも大きい階調値を有する部分を検出した場合には「立ち上がり遷移」と判断し、処理はステップＳ１０８に進む。一方、現サブフレームＳＦの画像内の負領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の負領域内の階調値よりも小さい階調値を有する部分を検出した場合には「立ち下り遷移」と判断し、処理はステップＳ１０９に進む。
【００６４】
ステップＳ１０８で補正値制御部４３０は、「現サブフレームＳＦの画像内の負領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の負領域内の階調値よりも大きい階調値を有する部分」について補正値決定部４２０が決定した補正値を低減させる。もちろん、補正値を０にしても良い。
【００６５】
ステップＳ１０９で補正値制御部４３０は、「現サブフレームＳＦの画像内の負領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の負領域内の階調値よりも小さい階調値を有する部分」について補正値決定部４２０が決定した補正値を増加させる。
【００６６】
一方、ステップＳ１０４で倍速画像遷移方向判別部５００は、現サブフレームＳＦの画像内の正領域内の階調値と、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の正領域内の階調値と、の大小比較を行う。そして、現サブフレームＳＦの画像内の正領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の正領域内の階調値よりも大きい階調値を有する部分を検出した場合には「立ち上がり遷移」と判断し、処理はステップＳ１０５に進む。一方、現サブフレームＳＦの画像内の正領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の正領域内の階調値よりも小さい階調値を有する部分を検出した場合には「立ち下り遷移」と判断し、処理はステップＳ１０６に進む。
【００６７】
ステップＳ１０６で補正値制御部４３０は、「現サブフレームＳＦの画像内の正領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の正領域内の階調値よりも小さい階調値を有する部分」について補正値決定部４２０が決定した補正値を低減させる。もちろん、補正値を０にしても良い。
【００６８】
ステップＳ１０５で補正値制御部４３０は、「現サブフレームＳＦの画像内の正領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の正領域内の階調値よりも大きい階調値を有する部分」について補正値決定部４２０が決定した補正値を増加させる。
【００６９】
そして以降では、補正処理部４４０は、現サブフレームＳＦの画像において正領域に対しては、この正領域に対して確定した補正値を用いて階調補正を行い、負領域に対しては、この負領域に対して確定した補正値を用いて階調補正を行う。そしてこの補正が完了すると、補正処理部４４０は、この補正したサブフレームの画像を出力する。
【００７０】
以上の説明により、本実施形態によれば、前の入力フレームについて生成した低周波成分画像と現フレームについて生成した低周波成分画像との差分から、現フレームにおける階調遷移方向を判別することが出来る。そしてこの判別した階調遷移方向に応じて、サブフレームにおける階調遷移の階調補正を行う。
【００７１】
即ち、本実施形態の要点は、次の通りである。フレーム毎に入力されるフレーム画像を取得し、取得したフレーム画像から複数のサブフレームの画像を生成する。そして、サブフレーム毎に、サブフレームの画像の低周波数成分から成る低周波成分画像、サブフレームの画像の高周波数成分を強調した高周波成分画像、を生成する。そして、高周波成分画像、低周波成分画像の選択順に、サブフレーム毎に高周波成分画像、低周波成分画像を交互に選択し、選択した画像の階調値を補正して出力する。この出力の際には、以下の動作を行う。
【００７２】
先ず、着目サブフレームＳＦの着目低周波成分画像から、着目サブフレームＳＦが属するフレームＦから１フレーム前のフレーム（Ｆ−１））内で選択された低周波成分画像を減じた場合に階調値が正の画素から成る着目低周波成分画像内の領域を検出する。同様に、階調値が負となる画素から成る着目低周波成分画像内の領域を検出する。そして、フレームＦ内で選択された選択画像内の負領域に対応する領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像として選択された画像内の負領域に対応する領域内の階調値より大きい部分については、次のような処理を行う。即ち、この部分の階調値を負領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分に対して低減させる。一方、フレームＦ内で選択された選択画像内の正領域に対応する領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像として選択された画像内の正領域に対応する領域内の階調値よりも小さい部分については、次のような処理を行う。即ち、この部分の階調値を正領域に対応する領域内の階調値よりも大きい部分に対して相対的に低減させる。そして、階調値が制御された選択画像を出力する。これにより、オーバーシュートとゴーストを低減しつつ“動きぼけ”を改善することができる。
【００７３】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では１つのフレーム内で、最初に高周波成分画像を出力し、次に低周波成分画像を出力するようにした。本実施形態では先に低周波成分画像を出力し、次に高周波成分画像を出力する。以下に、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７４】
図６では、フレーム単位で、画像の内容が左から右に６画素ずつ移動している。図６（ａ）には、サブフレーム画像の波形が表示順に上から下に列挙されている。横軸は画素位置、縦軸は階調値を示す。
【００７５】
フレーム（Ｆ−１）内で２番目に出力する高周波成分画像（ＳＨ−１）（前入力フレームの第二サブフレーム表示画像）の次は、フレームＦ内で１番目に出力する低周波成分画像Ｌ（現入力フレームの第一サブフレーム表示画像）が表示される。図６（ａ）の中段において実線は現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は前入力フレームの第二サブフレーム表示画像の波形を示している。
【００７６】
フレームＦ内で１番目に出力する低周波成分画像Ｌの次は、フレームＦ内で２番目に出力する高周波成分画像ＳＨ（現入力フレームの第二サブフレーム表示画像）が表示される。図６（ａ）の下段において実線は現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の波形を示している。
【００７７】
これら３つのサブフレーム画像が順次表示された場合の、追従視における視認画像を図６（ｂ）に示す。この視認画像におけるオーバーシュートＳとゴーストＧの見え方が第１の実施形態とは異なっていることが分かる。
【００７８】
図６の場合、入力画像遷移方向判別部３００は、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像から前入力フレームの第一サブフレーム表示画像（不図示）を減じた場合に、階調値が負となる画素から成る負領域を検出する。負領域が検出されたということは、前入力フレームから現入力フレームへの遷移方向は立下り遷移であることになる。
【００７９】
また、図６の場合、倍速画像遷移方向判別部５００は、この負領域内で、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像と、前入力フレームの第二サブフレーム表示画像とを比較する。その結果、負領域内のハッチング部ａでは現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の方が前入力フレームの第二サブフレーム表示画像よりも階調値が小さく、この部分においては立ち下り遷移である。一方、負領域内のハッチング部ｂでは現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の方が前入力フレームの第二サブフレーム表示画像よりも階調値が大きく、この部分においては立上がり遷移である。
【００８０】
次に、倍速画像遷移方向判別部５００は、この負領域内で、現入力フレームの第二サブフレーム表示画像と、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像とを比較する。その結果、負領域内のハッチング部ｃでは現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の方が現入力フレームの第一サブフレーム表示画像よりも階調値が大きく、この部分においては立ち上がり遷移である。一方、負領域内のハッチング部ｄでは現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の方が現入力フレームの第一サブフレーム表示画像よりも階調値が小さく、この部分においては立下り遷移である。
【００８１】
ここで、視認画像におけるゴーストＧは図６（ｂ）に示す如く、立ち上がり遷移ｃと立下り遷移ａの追従視で視認されるものであり、オーバーシュートＳは立下り遷移ｄと立ち上がり遷移ｂの追従視で視認されるものである。従って、これらの視認を軽減するためには、（ａの立ち下り遷移）＜（ｃの立上がり遷移）、（ｂの立上がり遷移）＞（ｄの立ち下り遷移）として遷移幅を制御することで達成出来る。つまり、入力フレーム画像の立下り遷移に関わるサブフレームでは（立下り遷移）＜（立ち上がり遷移）となるように階調補正を行う。
【００８２】
例えば、入力画像遷移方向判別部３００及び倍速画像遷移方向判別部５００により、サブフレームＳＦの画像内の負領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の負領域内よりも小さい階調値を有する部分（図６（ａ）ではａ、ｄ）を検出したとする。この場合、補正値制御部４３０は、サブフレームＳＦの画像内のこの検出した部分の階調値に対する補正量を低減させる。
【００８３】
そして、この低減された補正量を用いて、対応する部分の階調補正を行うことで、オーバーシュートＳとゴーストＧを高階調側へ引き寄せる効果が得ることができ、これにより、オーバーシュートＳとゴーストＧを低減することができる。
【００８４】
図７では、フレーム単位で、画像の内容が左から右に６画素ずつ移動している。図７（ａ）には、サブフレーム画像の波形が表示順に上から下に列挙されている。横軸は画素位置、縦軸は階調値を示す。
【００８５】
フレーム（Ｆ−１）内で２番目に出力する高周波成分画像（ＳＨ−１）（前入力フレームの第二サブフレーム表示画像）の次は、フレームＦ内で１番目に出力する低周波成分画像Ｌ（現入力フレームの第一サブフレーム表示画像）が表示される。図７（ａ）の中段において実線は現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は前入力フレームの第二サブフレーム表示画像の波形を示している。
【００８６】
フレームＦ内で１番目に出力する低周波成分画像Ｌの次は、フレームＦ内で２番目に出力する高周波成分画像ＳＨ（現入力フレームの第二サブフレーム表示画像）が表示される。図７（ａ）の下段において実線は現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の波形を示している。
【００８７】
これら３つのサブフレーム画像が順次表示された場合の、追従視における視認画像を図７（ｂ）に示す。この視認画像におけるオーバーシュートＳとゴーストＧの見え方が第１の実施形態とは異なっていることが分かる。
【００８８】
図７の場合、入力画像遷移方向判別部３００は、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像から前入力フレームの第一サブフレーム表示画像（不図示）を減じた場合に、階調値が正となる画素から成る正領域を検出する。正領域が検出されたということは、前入力フレームから現入力フレームへの遷移方向は立上がり遷移であることになる。
【００８９】
また、図７の場合、倍速画像遷移方向判別部５００は、この正領域内で、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像と、前入力フレームの第二サブフレーム表示画像とを比較する。その結果、正領域内のハッチング部ａでは現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の方が前入力フレームの第二サブフレーム表示画像よりも階調値が大きく、この部分においては立ち上がり遷移である。一方、正領域内のハッチング部ｂでは現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の方が前入力フレームの第二サブフレーム表示画像よりも階調値が小さく、この部分においては立下り遷移である。
【００９０】
次に、倍速画像遷移方向判別部５００は、この正領域内で、現入力フレームの第二サブフレーム表示画像と、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像とを比較する。その結果、正領域内のハッチング部ｃでは現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の方が現入力フレームの第一サブフレーム表示画像よりも階調値が小さく、この部分においては立ち下り遷移である。一方、正領域内のハッチング部ｄでは現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の方が現入力フレームの第一サブフレーム表示画像よりも階調値が大きく、この部分においては立上がり遷移である。
【００９１】
ここで、視認画像におけるゴーストＧは図７（ｂ）に示す如く、立ち上がり遷移ａと立下り遷移ｃの追従視で視認されるものであり、オーバーシュートＳは立下り遷移ｂと立ち上がり遷移ｄの追従視で視認されるものである。従って、これらの視認を軽減するためには、（ａの立ち上がり遷移）＜（ｃの立下り遷移）、（ｂの立下り遷移）＞（ｄの立ち上がり遷移）として遷移幅を制御することで達成出来る。つまり、入力フレーム画像の立上がり遷移に関わるサブフレームでは（立下り遷移）＞（立ち上がり遷移）となるように階調補正を行う。
【００９２】
例えば、入力画像遷移方向判別部３００及び倍速画像遷移方向判別部５００により、サブフレームＳＦの画像内の正領域内で、サブフレーム（ＳＦ−１）の画像内の正領域内よりも大きい階調値を有する部分（図６（ａ）ではａ、ｄ）を検出したとする。この場合、補正値制御部４３０は、サブフレームＳＦの画像内のこの検出した部分の階調値に対する補正量を低減させる。
【００９３】
そして、この低減された補正量を用いて、対応する部分の階調補正を行うことで、オーバーシュートＳとゴーストＧを低階調側へ引き寄せる効果が得ることができ、これにより、オーバーシュートＳとゴーストＧを低減することができる。
【００９４】
以上の説明により、本実施形態によれば、フレームコンバータからの出力が低周波成分画像、高周波成分画像の順においても、オーバーシュートとゴーストとを低減しつつ“動きぼけ”を改善することができる。
【００９５】
［第３の実施形態］
第１，２の実施形態では、フレームコンバータ１００において、６０Ｈｚで入力されるフレームを２つのサブサブフレームに分割し（Ｎ＝２）、１２０Ｈｚの画像に変換して出力する場合について説明した。本実施形態ではＮ＝３とし、１つのフレームから生成された３つのサブフレームを順次出力する。この場合、最初のサブフレームではこのサブフレームから生成された低周波成分画像を出力し、次のサブフレームではこのサブフレームから生成された高周波成分画像を出力し、最後のサブフレームではこのサブフレームから生成された低周波成分画像を出力する。以下に、第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００９６】
図８では、フレーム単位で、画像の内容が左から右に６画素ずつ移動している。図８（ａ）には、サブフレーム画像の波形が表示順に上から下に列挙されている。横軸は画素位置、縦軸は階調値を示す。
【００９７】
フレーム（Ｆ−１）内で３番目に出力する低周波成分画像（前入力フレームの第三サブフレーム表示画像）の次は、フレームＦ内で最初に出力する低周波成分画像（現入力フレームの第一サブフレーム表示画像）が表示される。図８（ａ）の上から二段目において実線は現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は前入力フレームの第三サブフレーム表示画像の波形を示している。
【００９８】
フレームＦ内で２番目には、高周波成分画像（現入力フレームの第二サブフレーム表示画像）が表示される。図８（ａ）の上から三段目において実線は現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は現入力フレームの第一サブフレーム表示画像の波形を示している。
【００９９】
フレームＦ内で３番目には、低周波成分画像（現入力フレームの第三サブフレーム表示画像）が表示される。図８（ａ）の上から四段目において実線は現入力フレームの第三サブフレーム表示画像の波形を示し、点線は現入力フレームの第二サブフレーム表示画像の波形を示している。
【０１００】
これら４つのサブフレーム画像が順次表示された場合の、追従視における視認画像を図８（ｂ）に示す。図８（ｂ）に示す如く、視認画像には、追従視におけるオーバーシュートは見えず、ゴーストＧ０，Ｇ１が見える。
【０１０１】
図８（ａ）において、前入力フレームの第三サブフレーム表示画像から現入力フレームの第一サブフレーム表示画像へは、ハッチング部ａにおいては、遷移方向は立下り遷移である。また、現入力フレームの第一サブフレーム表示画像から現入力フレームの第二サブフレーム表示画像へは、ハッチング部ｂにおいては遷移方向は立上がり遷移であり、ハッチング部ｃにおいては遷移方向は立ち下り遷移である。また、現入力フレームの第二サブフレーム表示画像から現入力フレームの第三サブフレーム表示画像へは、ハッチング部ｅにおいては遷移方向は立上がり遷移であり、ハッチング部ｄにおいては遷移方向は立ち下り遷移である。
【０１０２】
ここで、視認画像におけるゴーストＧ０は立下り遷移ａと立ち上がり遷移ｂの追従視で視認されるものであり、ゴーストＧ１は立下り遷移ｃと立上がり遷移ｅの追従視で視認されるものである。従って、これらの視認を軽減するためには、（ａの立下り遷移）＜（ｂの立ち上がり遷移）、（ｃの立下り遷移）＞（ｅの立ち上がり遷移）として遷移幅を制御することで達成出来る。
【０１０３】
ところで、本実施形態では、フレーム画像の立下り遷移に関して、サブフレームの立ち上がり遷移を強くする場合と、立下り遷移を強くする場合とが混在する。この場合分けとして、フレームコンバータ１００からの出力画像の種類を判断に用いる。つまり、前のサブフレームで低周波成分画像を表示していた場合は、（立下り遷移）＜（立ち上がり遷移）となるように階調補正を行う。また、前のサブフレームで高周波成分画像を表示していた場合は、（立下り遷移）＞（立ち上がり遷移）となるように階調補正を行う。
【０１０４】
この補正により、ゴーストＧ０を高階調側へ引き上げ、ゴーストＧ１を低階調側へ引き下げる効果が得ることができ、結果としてゴーストＧ０、Ｇ１を低減することができる。なお、フレームコンバータ１００からの出力画像の種類の判断は、フレームコンバータ１００からの出力信号にフラグとして情報を持たせるといった方法が考えられる。
【０１０５】
以上の説明により、本実施形態によれば、フレームコンバータからの出力画像の種類と、フレーム画像の階調遷移の方向に応じて、サブフレームの階調遷移における階調補正の方法を切り替えることができる。これにより、３倍速表示とした場合でも、ゴーストを低減しつつ“動きぼけ”を改善することができる。
【０１０６】
［第４の実施形態］
本実施形態に係る画像処理装置の機能構成例について、図９のブロック図を用いて説明する。図９に示した構成は、図１に示した構成からフレームメモリ４１０を省き、代わりにセレクタ２１０を追加した構成となっており、それ以外については図１と同じである。セレクタ２１０は、加算器１４０からの高周波成分画像ＳＨと、フレームメモリ２００からの低周波成分画像Ｌとを交互に切り替えて出力する。
【０１０７】
フレームコンバータ１００が出力する画像、フレームコンバータ１００の内部で生成される各画像、フレームメモリ２００からの読み出し画像、について図１０を用いて説明する。
【０１０８】
例えば、フレームＦ１では、フレームコンバータ１００内で高周波成分画像Ｈ１と低周波成分画像Ｌ１とを生成する。そして、最初のサブフレームで高周波成分画像Ｈ１を、次のサブフレームで低周波成分画像Ｌ１をセレクタ１６０で切り替えて出力する。フレームＦ１においてフレームメモリ２００からは、前のフレームＦ０で生成した低周波成分画像Ｌ０を読み出す。入力画像遷移方向判別部３００は、この読み出した低周波成分画像Ｌ０と現在の低周波成分画像Ｌ１とから遷移方向を判別する。
【０１０９】
また、セレクタ２１０は、フレームＦ１における最初のサブフレームでは、フレームメモリ２００から読み出された低周波成分画像Ｌ０を、次のサブフレームではフレームコンバータ１００で生成される高周波成分画像Ｈ１を選択して出力する。この制御により、補正値決定部４２０、倍速画像遷移方向判別部５００は、フレームＦ１における最初のサブフレームでは、低周波成分画像Ｌ０から高周波成分画像Ｈ１への階調遷移に対して、遷移方向判別および補正値の決定を行うことが出来る。また、次のサブフレームでは、高周波成分画像Ｈ１から低周波成分画像Ｌ１への階調遷移に対して、遷移方向判別および補正値の決定を行うことが出来る。なお、本実施形態において、フレームコンバータ１００からの出力は、最初のサブフレームで高周波成分画像、次のサブフレームで低周波成分画像という順である。以上の説明により、本実施形態によれば、単一のフレームメモリを用いた構成で、オーバーシュートとゴーストを低減しつつ“動きぼけ”を改善することができる。
【０１１０】
［第５の実施形態］
第１乃至４の実施形態で説明した各画像処理は、それぞれの実施形態では、図１，９に示すような構成を有するハードウェアの動作により実現させていた。しかし、各画像処理をＣＰＵに実行させるためのコンピュータプログラムを、このＣＰＵを有するコンピュータ内のメモリにインストールし、このＣＰＵがこのコンピュータプログラムを実行することで、このコンピュータに上記各画像処理を実現させても良い。このようなコンピュータには、一般のパーソナルコンピュータなどが適用可能である。
【０１１１】
（その他の実施例）
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。
【図１】
2012032549.tif 000003
【図２】
2012032549.tif 000004
【図３】
2012032549.tif 000005
【図４】
2012032549.tif 000006
【図５】
2012032549.tif 000007
【図６】
2012032549.tif 000008
【図７】
2012032549.tif 000009
【図８】
2012032549.tif 000010
【図９】
2012032549.tif 000011
【図１０】
2012032549.tif 000012
【図１１】
2012032549.tif 000013