(57)【要約】【課題】回路規模を抑えつつ、画質を高めることができる画像処理装置を得る。【解決手段】第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成する画像処理部と、第１の画像および第２の画像に基づいて、第２の画像を補正する補正部とを備える。【選択図】図３
2013228608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成する画像処理部と、
前記第１の画像および前記第２の画像に基づいて、前記第２の画像を補正する補正部と
を備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記第１の画像および前記第２の画像に基づいて、補正画像を生成し、前記第２の画像の少なくとも一部を前記補正画像に置換処理することにより、前記第２の画像を補正する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記置換処理は、前記第２の画像の一部を前記補正画像に置換するものであり、
前記置換処理を行う前記第２の画像の画像領域は、変更可能に構成されている
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記補正部は、前記第１の画像および前記第２の画像における、互いに対応する画素座標での輝度信号に基づいて、前記補正画像の輝度信号を生成する
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記所定の画像処理は、画像を変形させる処理であり、
前記対応する画素座標は、前記変形によって対応づけられた画素座標である
請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記所定の画像処理は、キーストーン補正である
請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記所定の画像処理は、画像を拡大もしくは縮小するものである
請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記所定の画像処理は、輝度を変化させる処理であり、
前記対応する画素座標は、前記第１の画像および前記第２の画像における同じ画素座標である
請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記置換処理は、前記第２の画像の一部を前記補正画像に置換するものであり、
前記補正画像は、前記第１の画像のうち、前記第２の画像の一部に対応する部分と同じ画像である
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記補正部は、前記補正画像を生成する複数セットの演算アルゴリズムを有し、その複数セットの演算アルゴリズムのうちの適用する演算アルゴリズムのセットを選択する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成し、
前記第１の画像および前記第２の画像に基づいて、前記第２の画像を補正する
画像処理方法。
【請求項１２】
画像処理装置と、
前記画像処理装置において処理された画像を表示する表示部と
を備え、
前記画像処理装置は、
第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成する画像処理部と、
前記第１の画像および前記第２の画像に基づいて、前記第２の画像を補正する補正部と
を有する
表示装置。
【請求項１３】
画像処理装置と、
前記画像処理装置を利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
前記画像処理装置は、
第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成する画像処理部と、
前記第１の画像および前記第２の画像に基づいて、前記第２の画像を補正する補正部と
を有する
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像信号に対して画像処理を行う画像処理装置、画像処理方法、およびそのような画像処理装置を備えた表示装置ならびに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置は、画質や消費電力などの観点から、液晶表示装置、プラズマ表示装置、有機ＥＬ表示装置などの様々な種類のものが開発されており、それらの特性に応じて、据置型の表示装置の他、携帯電話、携帯型情報端末など、様々な電子機器に適用されている。また、スクリーンなどに映像を投影することにより映像の表示を行う、投影型表示装置（プロジェクタ）のような表示装置もある。
【０００３】
これらの表示装置には、しばしば、例えば、表示装置の特性を考慮して画像を補正する信号処理や、画像をより高画質にする為の信号処理など、様々な信号処理を行うことにより画質を高める画像処理回路（画像処理装置）が搭載されている。信号処理としては、例えば、ガンマ補正や、キーストーン補正などがある。ガンマ補正は、赤色・緑色・青色のバランスを補正するものであり、例えばＬＵＴ（Look Up Table）を用いることにより画像処理を行うものである。キーストーン補正は、例えば、投影型表示装置を用いた場合において、スクリーン等に表示された画像が台形状等に歪まないように補正を行うものであり、映像信号に対して演算処理を行うことにより画像処理を行うものである。例えば、特許文献１には、キーストーン補正を行う際、画像の各部分の変形率に応じて異なる演算処理を行う画像処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、画像処理装置では、画質を高めることが望まれている。
【０００６】
ところで、一般に、電子回路は、コストや消費電力などの観点から、回路規模を低減することが望まれており、上述した画像処理装置でも、回路規模の低減が望まれている。
【０００７】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、回路規模を抑えつつ、画質を高めることができる画像処理装置、画像処理方法、表示装置、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の画像処理装置は、画像処理部と、補正部とを備えたものである。画像処理部は、第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成するものである。補正部は、第１の画像および第２の画像に基づいて、第２の画像を補正するものである。
【０００９】
本開示の画像処理方法は、第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成し、第１の画像および第２の画像に基づいて、第２の画像を補正するものである。
【００１０】
本開示の表示装置および電子機器は、上記画像処理装置を備えたものであり、例えば、プロジェクタ、テレビジョン装置、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラあるいは携帯電話等の携帯端末装置などが該当する。
【００１１】
本開示の画像処理装置、画像処理方法、表示装置、および電子機器では、第１の画像に基づいて所定の画像処理を行うことにより、第２の画像が生成された後、その第２の画像に対して補正が行われる。この第２の画像に対する補正は、第１の画像および第２の画像に基づいて行われる。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の画像処理装置、画像処理方法、表示装置、および電子機器によれば、第１の画像および第２の画像に基づいて、第２の画像を補正するようにしたので、回路規模を抑えつつ、画質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の実施の形態に係るプロジェクタの一構成例を表すブロック図である。
【図２】キーストーン補正の一例を表す説明図である。
【図３】第１の実施の形態に係る映像処理部の一構成例を表すブロック図である。
【図４】図３に示した信号処理部の入力信号を表すタイミング波形図である。
【図５】図３に示した信号処理部における演算処理の一例を表す説明図である。
【図６】図３に示した演算処理部の動作例を表す説明図である。
【図７】図３に示した演算処理部の他の動作例を表す説明図である。
【図８】変形例に係る映像処理部の一構成例を表すブロック図である。
【図９】図８に示した信号処理部における演算処理の一例を表す説明図である。
【図１０】図８に示した演算処理部の動作例を表す説明図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る映像処理部の一構成例を表すブロック図である。
【図１２】図１１に示した領域設定部の動作例を表す説明図である。
【図１３】キーストーン補正の変形率を説明するための説明図である。
【図１４】実施の形態に係る映像処理部を適用したテレビジョン装置の外観構成を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．適用例
【００１５】
＜１．第１の実施の形態＞
［構成例］
（全体構成例）
図１は、第１の実施の形態に係るプロジェクタの一構成例を表すものである。プロジェクタ１は、スクリーン９に映像を投影することにより映像の表示を行う投影型表示装置である。なお、本開示の実施の形態に係る画像処理装置、および画像処理方法は、本実施の形態により具現化されるので、併せて説明する。
【００１６】
プロジェクタ１は、映像入力部１１と、映像処理部２０と、映像投影部１３とを備えている。
【００１７】
映像入力部１１は、ＰＣ（Personal Computer）などの外部機器から映像信号を入力するためのインターフェースである。
【００１８】
映像処理部２０は、映像入力部１１から供給された映像信号に対して、映像処理を行うものである。具体的には、この映像処理部２０は、後述するように、スクリーン９における表示画像が、例えば台形状に歪まないようにする、いわゆるキーストーン補正を行うものである。なお、この例では、キーストーン補正を例として説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、画像の拡大・縮小等、画像を変形させる映像処理であってもよい。また、この例では、映像処理部２０は、キーストーン補正のみを行うものとして説明するが、これに限定されるものでなく、コントラスト強調、エッジ強調などの映像処理をも行うようにしてもよい。
【００１９】
映像投影部１３は、映像処理部２０において映像処理され出力された映像信号に基づいて、スクリーン９に対して映像を投影するものである。
【００２０】
図２は、キーストーン補正の効果の一例を表すものであり、（Ａ）はプロジェクタ１の配置を示し、（Ｂ）はキーストーン補正を行わない場合のスクリーン９における表示画像を示し、（Ｃ）はキーストーン補正を行った場合のスクリーン９における表示画像を示す。
【００２１】
図２（Ａ）に示したように、例えばプロジェクタ１をテーブル上に設置した場合には、なんら補正を行わずにそのまま画像を投影すると、表示画像は、図２（Ｂ）に示したように台形状に歪んでしまうおそれがある。具体的には、例えば、表示画像は、上にいくほど、図２（Ａ）に示したようにプロジェクタ１とスクリーン９との間の距離が長いため、図２（Ｂ）に示したように水平方向に拡大され、一方、下にいくほど、図２（Ａ）に示したようにプロジェクタ１とスクリーン９との間の距離が短いため、図２（Ｂ）に示したように水平方向に縮小されてしまう。すなわち、この台形状の歪みは、図２（Ａ）に示したように、プロジェクタ１とスクリーン９との相対的な位置関係に起因して生じるものである。プロジェクタ１は、スクリーン９における表示画像にこのような歪みが生じないように、すなわち、図２（Ｃ）に示したような本来の矩形状の画像が表示されるように、予め画像に対してキーストーン補正を行うようになっている。
【００２２】
なお、以下の説明では、図２（Ｂ）に示したように、表示画像が台形状に歪む場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、プロジェクタ１とスクリーン９との相対的な位置関係によっては、図２（Ｂ）のような台形状ではなく、より複雑な形状に歪んで表示される場合もある。プロジェクタ１は、このような場合にも、適切にキーストーン補正を行うことにより、図２（Ｃ）のような表示画像を得ることができる。
【００２３】
（映像処理部２０）
映像処理部２０は、映像入力部１１から供給された映像信号に対して、キーストーン補正を行う。その際、映像処理部２０は、後述するように、キーストーン補正の演算処理の際に演算誤差が生じ、補正後の画像の一部の輝度情報が所望の値と異なってしまった場合であっても、それを検出し、その輝度情報をより適切な値に置換することができるようになっている。以下に、その詳細を説明する。
【００２４】
図３は、映像処理部２０の一構成例を表すものである。映像処理部２０は、映像信号Ｖ１（ＶＲ１，ＶＧ１，ＶＢ１）、および同期信号Ｓync1に基づいて、キーストーン補正などの映像処理を行う。ここで、同期信号Ｓync1は、垂直同期信号Ｖsync１，水平同期信号Ｈsync1，クロック信号ＣＫ１の総称である。
【００２５】
図４は、映像処理部２０に入力される信号の波形の一例を表すものであり、（Ａ）は垂直同期信号Ｖsync1の波形を示し、（Ｂ）は水平同期信号Ｈsync1の波形を示し、（Ｃ）はクロック信号ＣＫ１の波形を示し、（Ｄ）は映像信号ＶＲ１，ＶＧ１，ＶＢ１の波形を示す。ここで、映像信号ＶＲ１，ＶＧ１，ＶＢ１は、それぞれ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の輝度情報ＩＲ，ＩＧ，ＩＢからなる信号である。
【００２６】
映像処理部２０は、信号処理部２１と、輝度情報取得部２２，２３と、比較演算部２４と、輝度情報生成部と、置換部２６と、制御部２７とを有している。
【００２７】
信号処理部２１は、映像信号Ｖ１および同期信号Ｓync1に基づいて、行列演算による、キーストーン補正の演算処理を行うものである。
【００２８】
図５は、信号処理部２１における演算処理の一例を表すものであり、（Ａ）は信号処理部２１に入力される画像を示し、（Ｂ）は信号処理部２１から出力される画像を示す。信号処理部２１は、図５（Ａ）に示した画像に対してキーストーン補正の演算処理により、図５（Ｂ）に示した画像を生成する。具体的には、この例では、信号処理部２１は、図５（Ａ）に示した矩形状の画像に対して、図５（Ｂ）に示したように、画像の上にいくほど水平方向（ｘ方向）に縮小し、下にいくほど水平方向に拡大するとともに、画像全体を垂直方向（ｙ方向）に縮小することにより、画像を歪ませる。すなわち、信号処理部２１は、入力された画像（図５（Ａ））を、図２（Ｂ）に示した台形形状と上下が反転したような台形形状になるように歪ませる。そして、信号処理部２１は、その台形形状以外の領域における輝度情報を所定の値（例えば０（ゼロ））にする。これにより、プロジェクタ１は、画像の歪みが互いに相殺されるため、スクリーン９において、図２（Ｃ）に示したような本来の矩形状の画像を表示することができる。
【００２９】
信号処理部２１は、映像信号Ｖ１（ＶＲ１，ＶＧ１，ＶＢ１）に対して、このようなキーストーン補正の演算処理を行うことにより、映像信号Ｖ２（ＶＲ２，ＶＧ２，ＶＢ２）を生成するとともに、その映像信号Ｖ２に同期した同期信号Ｓync2を生成する。ここで、同期信号Ｓync2は、垂直同期信号Ｖsync2，水平同期信号Ｈsync2，クロック信号ＣＫ２の総称である。映像信号Ｖ２（ＶＲ２，ＶＧ２，ＶＢ２）および同期信号Ｓync2の波形は、映像信号Ｖ１（ＶＲ１，ＶＧ１，ＶＢ１）および同期信号Ｓync1の波形（図４）と同様である。以下、適宜、映像信号ＶＲ２，ＶＧ２，ＶＢ２の総称として映像信号Ｖ２を用いる。
【００３０】
また、信号処理部２１は、後述するように、制御部２７からの要求に応じて、キーストーン補正前の画像における画素座標Ｐ１を、キーストーン補正後の画像における画素座標Ｐ２に変換して出力する機能をも有している。すなわち、信号処理部２１は、例えば、制御部２７から画素座標Ｐ１ａ（図５（Ａ））が供給された場合には、これをキーストーン補正後の画像における、画素座標Ｐ１ａに対応する画素座標Ｐ２ａ（図５（Ｂ））に変換する。同様に、信号処理部２１は、例えば、制御部２７から画素座標Ｐ１ｂ（図５（Ａ））が供給された場合には、これをキーストーン補正後の画像における、画素座標Ｐ１ｂに対応する画素座標Ｐ２ｂ（図５（Ｂ））に変換する。そして、信号処理部２１は、このように変換した座標Ｐ２を、制御部２７に供給するようになっている。
【００３１】
輝度情報取得部２２は、映像信号Ｖ１（ＶＲ１，ＶＧ１，ＶＢ１）、同期信号Ｓync1、および画素座標Ｐ１に基づいて、キーストーン補正前の画像における、画素座標Ｐ１での輝度情報Ｉ１（ＩＲ１，ＩＧ１，ＩＢ１）を取得するものである。その際、輝度情報取得部２２は、例えば、同期信号Ｓync1の各信号のパルスをカウントすることにより、映像信号Ｖ１（ＶＲ１，ＶＧ１，ＶＢ１）に含まれる一連の輝度情報から、画素座標Ｐ１における輝度情報Ｉ１（ＩＲ１，ＩＧ１，ＩＢ１）を特定し、取得するようになっている。以下、適宜、輝度情報ＩＲ１，ＩＧ１，ＩＢ１の総称として輝度情報Ｉ１を用いる。
【００３２】
輝度情報取得部２３は、輝度情報取得部２２と同様に、映像信号Ｖ２（ＶＲ２，ＶＧ２，ＶＢ２）、同期信号Ｓync2、および画素座標Ｐ２に基づいて、キーストーン補正後の画像における、画素座標Ｐ２での輝度情報Ｉ２（ＩＲ２，ＩＧ２，ＩＢ２）を取得するものである。その際、輝度情報取得部２３は、例えば、同期信号Ｓync2の各信号のパルスをカウントすることにより、映像信号Ｖ２（ＶＲ２，ＶＧ２，ＶＢ２）に含まれる一連の輝度情報から、画素座標Ｐ２における輝度情報Ｉ２（ＩＲ２，ＩＧ２，ＩＢ２）を取得するようになっている。以下、適宜、輝度情報ＩＲ２，ＩＧ２，ＩＢ２の総称として輝度情報Ｉ２を用いる。
【００３３】
比較演算部２４は、制御部２７から供給される制御信号に基づいて、輝度情報Ｉ１と輝度情報Ｉ２とを比較し、その比較結果Ｄ（ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）を求めるものである。具体的には、比較演算部２４は、輝度情報Ｉ１（ＩＲ１，ＩＧ１，ＩＢ１）と、輝度情報Ｉ２（ＩＲ２，ＩＧ２，ＩＢ２）との差をそれぞれ演算し、比較結果ＤＲ（＝ＩＲ２−ＩＲ１），ＤＧ（＝ＩＧ２−ＩＧ１），ＤＢ（＝ＩＢ２−ＩＢ１）を求める。そして、比較演算部２４は、その比較結果Ｄ（ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）を、輝度情報Ｉ１，Ｉ２とともに出力するようになっている。以下、適宜、比較結果ＤＲ，ＤＧ，ＤＢの総称として比較結果Ｄを用いる。
【００３４】
この比較演算部２４は、バッファメモリ９４を有している。バッファメモリ９４は、輝度情報取得部２２から供給された輝度情報Ｉ１を一時的に記憶するものである。これにより、比較演算部２４は、輝度情報Ｉ１と輝度情報Ｉ２とを比較する際のタイミングを合わせることができるようになっている。なお、これに限定されるものではなく、例えば、バッファメモリ９４の代わりに遅延回路を用いてもよい。また、輝度情報取得部２３から供給された輝度情報Ｉ２を一時的に記憶するバッファメモリをも有していてもよい。
【００３５】
輝度情報生成部２５は、比較結果Ｄ（ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）、および輝度情報Ｉ１（ＩＲ１，ＩＧ１，ＩＢ１），Ｉ２（ＩＲ２，ＩＧ２，ＩＢ２）に基づいて、後述する置換処理を行うかどうかを判定し、置換処理を行う場合には輝度情報Ｊ（ＪＲ，ＪＧ，ＪＢ）を生成するものである。この輝度情報生成部２５は、メモリ９５を有している。メモリ９５は、置換処理を行うかどうかを判定するとともに、置換処理を行う場合において輝度情報Ｊ（ＪＲ，ＪＧ，ＪＢ）を生成するための演算アルゴリズムを記憶しているものである。メモリ９５は、例えば、揮発性メモリにより構成され、演算アルゴリズムを外部（図示しないマイコン等）から変更できるように構成されている。この構成により、輝度情報生成部２５は、メモリ９５に記憶された演算アルゴリズムを用いて、比較結果Ｄ、および輝度情報Ｉ１，Ｉ２に基づいて、置換処理を行うかどうかを判定し、置換処理を行う場合において輝度情報Ｊ（ＪＲ，ＪＧ，ＪＢ）を生成するようになっている。以下、適宜、輝度情報ＪＲ，ＪＧ，ＪＢの総称として輝度情報Ｊを用いる。
【００３６】
置換部２６は、映像信号Ｖ２（ＶＲ２，ＶＧ２，ＶＢ２）に含まれる、画素座標Ｐ２における輝度情報Ｉ２（ＩＲ２，ＩＧ２，ＩＢ２）を、輝度情報Ｊ（ＪＲ，ＪＧ，ＪＢ）に置換（置換処理）するものである。そして、置換部２６は、このようにして輝度情報を置換することにより映像信号Ｖ３（ＶＲ３，ＶＧ３，ＶＢ３）を生成するとともに、その映像信号Ｖ３（ＶＲ３，ＶＧ３，ＶＢ３）に同期した同期信号Ｓync3を生成するようになっている。以下、適宜、映像信号ＶＲ３，ＶＧ３，ＶＢ３の総称として映像信号Ｖ３を用いる。
【００３７】
制御部２７は、信号処理部２１、輝度情報取得部２２，２３、および比較演算部２４を制御するものである。具体的には、制御部２７は、まず、信号処理部２１に対してキーストーン補正前の画像における画素座標Ｐ１を指定し、信号処理部２１から、キーストーン補正後の画像における、画素座標Ｐ１に対応する画素座標Ｐ２を取得する。そして、制御部２７は、輝度情報取得部２２に対して、キーストーン補正前の画像における画素座標Ｐ１での輝度情報Ｉ１を取得するように指示するとともに、輝度情報取得部２３に対して、キーストーン補正後の画像における画素座標Ｐ２での輝度情報Ｉ２を取得するように指示する。そして、制御部２７は、比較演算部２４に対して、輝度情報取得部２２が取得した輝度情報Ｉ１と、輝度情報取得部２３が取得した輝度情報Ｉ２との比較を指示する。制御部２７は、この制御を、キーストーン補正前の画像における全ての画素座標に対して順次行う。これにより、比較演算部２４は、キーストーン補正の補正前後の画像における輝度情報Ｉ１，Ｉ２を、対応する画素座標Ｐ１，Ｐ２ごとに比較する。輝度情報生成部２５は、比較演算部２４の比較結果Ｄ等に基づいて置換処理を行うかどうかを判定し、置換処理を行う場合において輝度情報Ｊを生成する。そして、置換部２６は、その輝度情報Ｊを用いて置換処理を行う。
【００３８】
この構成により、映像処理部２０は、信号処理部２１によるキーストーン補正の演算の際に演算誤差が生じ、一部の画素座標における輝度情報が所望の値と異なってしまった場合であっても、比較演算部２４および輝度情報生成部２５がそれを検出してより適切な輝度情報Ｊを求め、置換部２６が、演算誤差が生じた輝度情報を輝度情報Ｊに置換することにより、その演算誤差を訂正することができるようになっている。
【００３９】
ここで、信号処理部２１は、本開示における「画像処理部」の一具体例に対応する。比較演算部２４、輝度情報生成部２５、および置換部２６は、本開示における「補正部」の一具体例に対応する。
【００４０】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態のプロジェクタ１の動作および作用について説明する。
【００４１】
（全体動作概要）
まず、図１，３を参照して、プロジェクタ１の全体動作概要を説明する。映像入力部１は、ＰＣなどの外部機器から映像信号を入力する。映像処理部２０は、映像入力部１１から供給された映像信号に対して、映像処理を行う。具体的には、まず、信号処理部２１が、映像信号Ｖ１などに基づいてキーストーン補正の演算処理を行い、映像信号Ｖ２を生成する。輝度情報取得部２２は、映像信号Ｖ１などに基づいて、キーストーン補正前の画像における画素座標Ｐ１での輝度情報Ｉ１を取得する。輝度情報取得部２３は、映像信号Ｖ２などに基づいて、キーストーン補正後の画像における画素座標Ｐ２での輝度情報Ｉ２を取得する。比較演算部２４は、輝度情報Ｉ１と輝度情報Ｉ２とを比較し、比較結果Ｄを求める。輝度情報生成部２５は、比較結果Ｄおよび輝度情報Ｉ１，Ｉ２に基づいて、置換処理を行うかどうかを判定し、置換処理を行う場合において輝度情報Ｊを生成する。置換部２６は、映像信号Ｖ２に含まれる、画素座標Ｐ２における輝度情報Ｉ２を、輝度情報Ｊに置換することにより、映像信号Ｖ３を生成する。映像投影部１３は、映像処理部２０から供給された映像信号に基づいて、スクリーン９に対して映像を投影する。
【００４２】
次に、映像処理部２０の動作について、いくつかの例を用いて説明する。
【００４３】
（動作例１）
動作例１では、キーストーン補正の演算処理の際に演算誤差が生じ、一部の輝度情報の階調レベルが低くなる場合について説明する。この例では、輝度情報生成部２５のメモリ９５には、以下のような演算アルゴリズムＡ１〜Ａ３が記憶されているものとする。
（Ａ１）ＤＲ＜０の場合には、輝度情報ＪＲの階調レベルを輝度情報ＩＲ１と同じにする。
（Ａ２）ＤＧ＜０の場合には、輝度情報ＪＧの階調レベルを輝度情報ＩＧ１と同じにする。
（Ａ３）ＤＢ＜０の場合には、輝度情報ＪＢの階調レベルを輝度情報ＩＢ１と同じにする。
【００４４】
図６は、動作例１における映像処理部２０の動作を表すものであり、（Ａ）は信号処理部２１に入力される画像の一例を示し、（Ｂ）は信号処理部２１から出力される画像の一例を示し、（Ｃ）は置換部２６から出力される画像の一例を示す。この例では、図６（Ａ）に示したように、映像処理部２０は、四角形を示す画像に対して映像処理を行う。
【００４５】
映像処理部２０では、まず、信号処理部２１が、図６（Ａ）に示した画像に対してキーストーン補正の演算処理を行い、図６（Ｂ）のような画像を生成する。すなわち、信号処理部２１は、四角形（図６（Ａ））を台形（図６（Ｂ））に歪ませる。その際、この例では、演算処理の際に演算誤差が生じ、台形の上辺の線Ｌ１の階調レベルが低くなっている。
【００４６】
比較演算部２４は、信号処理部２１に入力される画像（図６（Ａ））の各輝度情報Ｉ１と、信号処理部２１から出力される画像（図６（Ｂ））の各輝度情報Ｉ２とを、対応する画素座標ごとに比較する。その際、比較演算部２４は、四角形（図６（Ａ））の上辺の線と、台形（図６（Ｂ））の上辺の線Ｌ１を比較することにより、線Ｌ１の階調レベルが低くなっていることを検出する。すなわち、比較演算部２４が生成する比較結果ＤＲ，ＤＧ，ＤＢは、それぞれ負の値になる。
【００４７】
輝度情報生成部２５は、メモリ９５に記憶されている演算アルゴリズムＡ１〜Ａ３に基づき、台形（図６（Ｂ））の上辺の線Ｌ１について置換処理をすべき判定を行い、輝度情報ＪＲ，ＪＧ，ＪＢを生成する。すなわち、輝度情報生成部２５は、四角形（図６（Ａ））の上辺の線を構成する各輝度情報ＩＲ１，ＩＧ１，ＩＢ１と同じ階調レベルの輝度情報ＪＲ，ＪＧ，ＪＢをそれぞれ生成する。そして、置換部２６は、この輝度情報ＪＲ，ＪＧ，ＪＢに基づいて置換処理を行う。
【００４８】
これにより、映像処理部２０は、図６（Ｃ）に示したように、台形の上辺の線の階調レベルを元の階調レベルに戻すことができ、演算誤差に起因する階調レベルの低下を訂正することができる。
【００４９】
（動作例２）
動作例２では、キーストーン補正の演算処理の際に演算誤差が生じ、画像内の一部の線が太くなる場合について説明する。この例では、輝度情報生成部２５のメモリ９５には、以下のような演算アルゴリズムＢ１〜Ｂ３が記憶されているものとする。
（Ｂ１）ＤＲ＞０であり、その画素が細い線を構成する場合には、その線に係る各輝度情報ＪＲの階調レベルを、輝度情報ＩＲ２の階調レベルの半分にする。
（Ｂ２）ＤＧ＞０であり、その画素が細い線を構成する場合には、その線に係る各輝度情報ＪＧの階調レベルを、輝度情報ＩＧ２の階調レベルの半分にする。
（Ｂ３）ＤＢ＞０であり、その画素が細い線を構成する場合には、その線に係る各輝度情報ＪＢの階調レベルを、輝度情報ＩＢ２の階調レベルの半分にする。
【００５０】
図７は、動作例２における映像処理部２０の動作を表すものであり、（Ａ）は信号処理部２１に入力される画像の一例を示し、（Ｂ）は信号処理部２１から出力される画像の一例を示し、（Ｃ）は置換部２６から出力される画像の一例を示す。図７（Ａ）に示した画像の各線は、１画素分の幅をもつ細い線である。
【００５１】
映像処理部２０では、まず、信号処理部２１が、図７（Ａ）に示した画像に対してキーストーン補正の演算処理を行い、図７（Ｂ）のような画像を生成する。その際、この例では、演算処理の際に演算誤差が生じ、線の一部（部分線Ｌ２）の幅が２画素分の幅になっている。
【００５２】
比較演算部２４は、信号処理部２１に入力される画像（図７（Ａ））の各輝度情報Ｉ１と、信号処理部２１から出力される画像（図７（Ｂ））の各輝度情報Ｉ２とを、対応する画素座標ごとに比較する。その際、比較演算部２４は、一部の輝度情報Ｉ２の階調レベルが高くなっていることにより、線の一部（部分線Ｌ２）の幅が１画素分から２画素分に変化していることを検出する。
【００５３】
輝度情報生成部２５は、メモリ９５に記憶されている演算アルゴリズムＢ１〜Ｂ３に基づき、部分線Ｌ２を含む線全体（図７（Ｂ））について置換処理をすべき判定を行い、輝度情報ＪＲ，ＪＧ，ＪＢを生成する。すなわち、輝度情報生成部２５は、これらの部分線Ｌ２を含む線全体を、２画素分の幅をもつ線に変更するように、各輝度情報ＪＲ，ＪＧ，ＪＢを生成する。その際、輝度情報生成部２５は、その線を構成する各輝度情報ＪＲ，ＪＧ，ＪＢの階調レベルを、輝度情報ＩＲ２，ＩＧ２，ＩＢ２の半分にそれぞれ設定する。そして、置換部２６は置換処理を行う。
【００５４】
これにより、映像処理部２０は、図７（Ｃ）に示したように、幅が一定（２画素分）の線にしつつ、その階調レベルをもとの半分にすることにより、観察者が不自然な印象を与えるおそれを低減することができる。
【００５５】
このように、映像処理部２０は、キーストーン補正の演算処理の際に演算誤差が生じ、補正後の画像の一部の輝度情報が所望の値と異なってしまった場合であっても、それを検出し、その輝度情報をより適切な値に置換するようにしたので、回路規模を抑えつつ、画質を改善することができる。
【００５６】
すなわち、例えば、信号処理部２１で行うキーストーン補正の演算処理の精度をより高くすれば、演算誤差が生じるおそれを低減することができ、演算誤差による画質の低下を抑えることができるが、この場合には、信号処理部２１における演算量が膨大になり、信号処理部２１の回路規模が大きくなるおそれがある。
【００５７】
また、例えば、特許文献１に記載された画像処理装置では、画像の各部分の変形率に応じて異なる演算処理を行うことにより、演算誤差による画質の低下を抑えるようにしている。これにより、変形率の大きい部分で演算誤差を十分に低減するために、演算量が多くなり、回路規模が大きくなってしまうおそれがある。また、変形率に応じて異なる演算処理を行うため、処理が複雑になるおそれもある。
【００５８】
一方、映像処理部２０では、演算誤差が生じた場合に、その誤差を検出し、その輝度情報をより適切な値に置換するようにしている。よって、信号処理部２１は、高い演算処理精度が必要ないため、回路規模を抑えることができるとともに、演算誤差に係る輝度情報を適切な値に置換することにより、画質を改善することができる。
【００５９】
［効果］
以上のように本実施の形態では、演算誤差が生じた場合に、その誤差を検出し、その輝度情報をより適切な値に置換するようにしたので、回路規模を抑えつつ、画質を改善することができる。
【００６０】
［変形例１−１］
上記実施の形態では、映像処理部２０は、キーストーン補正を行うものとしたが、これに限定されるものではなく、画像を変形させる処理であればどのようなものであってもよい。画像を変形させる処理としては、例えば、画像を拡大あるいは縮小させる処理などがある。
【００６１】
［変形例１−２］
上記実施の形態では、映像処理部２０は、キーストーン補正のように、画像を変形させる処理を行うものとしたが、これに限定されるものではなく、ガンマ補正などのように、画像を変形させずに、輝度情報のみを補正するものであってもよい。以下に、本変形例について詳細に説明する。
【００６２】
図８は、本変形例に係る映像処理部２０Ｂの一構成例を表すものである。映像処理部２０Ｂは、信号処理部２１Ｂと、制御部２７Ｂとを備えている。図９（Ａ）は信号処理部２１Ｂに入力される画像の一例を示し、図９（Ｂ）は信号処理部２１Ｂから出力される画像の一例を示す。信号処理部２１Ｂは、画像を歪ませずに、輝度情報のみを補正するものである。制御部２７Ｂは、輝度情報取得部２２，２３、および比較演算部２４を制御するものである。すなわち、制御部２７Ｂは、上記実施の形態に係る制御部２７と異なり、画素座標Ｐ１（例えば、図９のＰ１ａ，Ｐ１ｂなど）に基づいて、輝度情報取得部２３を制御する。
【００６３】
図１０は、映像処理部２０Ｂの動作の一例を表すものであり、（Ａ）は信号処理部２１Ｂに入力される画像の一例を示し、（Ｂ）は信号処理部２１Ｂから出力される画像の一例を示し、（Ｃ）は置換部２６から出力される画像の一例を示す。
【００６４】
映像処理部２０Ｂでは、まず、信号処理部２１Ｂが、図１０（Ａ）に示した画像に対して所定の演算処理を行い、図１０（Ｂ）のような画像を生成する。その際、この例では、演算処理の際に演算誤差が生じ、線Ｌ４が生じている。
【００６５】
比較演算部２４は、上記実施の形態の場合と同様に、この演算誤差を検出し、比較出力Ｄを生成する。そして、輝度情報生成部２５は、メモリ９５に記憶されている演算アルゴリズムに基づき、輝度情報Ｊを生成し、置換部２６は置換処理を行う。
【００６６】
これにより、映像処理部２０は、図１０（Ｃ）に示したように、演算誤差に起因する線Ｌ４（図１０（Ｂ））を消すことができ、観察者に不自然な印象を与えるおそれを低減することができる。
【００６７】
［変形例１−３］
上記実施の形態では、輝度情報取得部２２は、キーストーン補正前の画像の全ての画素座標Ｐ１において輝度情報Ｉ１を取得したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、取得する輝度情報を間引き、一部の画素座標Ｐ１において、輝度情報Ｉ１を取得してもよい。この場合には、輝度情報取得部２３もまた、その一部の画素座標Ｐ１に対応する画素座標Ｐ２における輝度情報Ｉ２を取得する。この、輝度情報Ｉ１を取得する画素座標Ｐ１は、必ずしも固定されたものである必要はなく、例えば、外部（マイコン等）から変更できるようにしてもよい。
【００６８】
このように輝度情報Ｉ１，Ｉ２を取得する画素座標を間引いた場合には、置換処理も間引いて行うようにしてもよいし、間引いた画素座標における輝度情報Ｉ１，Ｉ２を補間処理により求めた後、その補間された画素座標をも含めて置換処理を行ってもよい。
【００６９】
また、輝度情報取得部２３は、上記一部の画素座標Ｐ１に対応する画素座標Ｐ２における輝度情報Ｉ２に加え、各画素座標Ｐ２の周辺の画素座標における輝度情報をも取得してもよい。
【００７０】
［変形例１−４］
また、上記実施の形態では、輝度情報取得部２２および輝度情報取得部２３は、同じフレーム画像に係るキーストーン補正の前後画像において、それぞれ輝度情報を取得したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、互いに異なるフレーム画像に係るキーストーン補正の前後画像において、それぞれ輝度情報を取得してもよい。具体的には、輝度情報取得部２２が、あるフレーム画像から輝度情報Ｉ１を取得し、輝度情報取得部２３が、次のフレーム画像に対してキーストーン補正を行った画像から輝度情報Ｉ２を取得してもよい。
【００７１】
［変形例１−５］
上記実施の形態では、制御部２１は独立したブロックとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、信号処理部２１や、比較演算部２４に含まれるように構成してもよい。
【００７２】
［変形例１−６］
上記実施の形態では、比較演算部２４は、輝度情報Ｉ１と輝度情報Ｉ２との差を求めるものとしたが、これに限定されるものではなく、他の方法で比較演算してもよい。また、複数の比較演算方法を備えるように構成してもよい。この場合には、例えば、それらの比較演算方法から例えば一つを選択して演算し、あるいは、複数を選択して組み合わせて演算してもよい。また、比較演算部２４の比較演算方法を変更可能に構成してもよい。具体的には、比較演算部２４は、その比較演算を、プログラムによりソフトウェアを用いて実行してもよいし、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアにより実行してもよい。
【００７３】
［変形例１−７］
上記実施の形態では、メモリ９５は、置換処理を行うかどうかを判定するとともに、置換処理を行う場合において輝度情報Ｊ（ＪＲ，ＪＧ，ＪＢ）を生成するための演算アルゴリズムを記憶するようにしたが、この演算アルゴリズムを複数セット分記憶してもよい。その場合には、例えば、その複数の演算アルゴリズムのセットのうちの１つのセットを外部（マイコン等）から選択できるように構成することができる。
【００７４】
［変形例１−８］
また、演算処理部２０が、上記実施の形態のように置換処理を行う動作モードＭ１と、置換処理を一切行わない動作モードＭ２の２つの動作モードを有するように構成してもよい。すなわち、動作モードＭ２では、置換部２６は、置換処理を一切おこなわず、映像信号Ｖ２をそのまま映像信号Ｖ３として出力する。その際、この動作モードＭ２において、輝度情報取得部２２，２３、比較演算部２４、輝度情報生成部２５、および制御部２７が動作を停止するようにしてもよい。
【００７５】
［その他の変形例］
また、これらの変形例のうち、２つ以上の変形例を同時に適用してもよい。
【００７６】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態に係るプロジェクタ２について説明する。プロジェクタ２は、所定の画像領域でのみ輝度情報Ｉ１，Ｉ２を取得する演算処理部を備えたものである。その他の構成は、上記第１の実施の形態（図１）と同様である。なお、上記第１の実施の形態に係るプロジェクタ１と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７７】
図１１は、本実施の形態のプロジェクタ２に係る演算処理部３０の一構成例を表すものである。演算処理部３０は、制御部３７を備えている。制御部３７は、領域設定部３８を有している。領域設定部３８は、輝度情報取得部２２，２３が輝度情報Ｉ１，Ｉ２を取得する画像領域を予め設定するものである。
【００７８】
図１２は、領域設定部３８が設定する画像領域の一例を、キーストーン補正後の画像上で表すものである。この例では、領域設定部３８は、台形状に補正された画像の輪郭部、特に台形の上辺付近と、左辺付近、および右辺付近からなる領域を、領域Ｒ１として設定している。この領域Ｒ１は、キーストーン補正による変形率が大きい領域である。
【００７９】
図１３（Ａ）はキーストーン補正前の画像を表すものであり、図１３（Ｂ）はキーストーン補正後の画像を表すものである。図１３に示したように、上辺付近（領域ＲＴ１，ＲＴ２）は、キーストーン補正によって、水平方向に縮小される。また、左辺付近（領域ＲＬ１，ＲＬ２）および右辺付近（領域ＲＲ１，ＲＲ２）は、キーストーン補正によって、縮小されるとともに斜め方向に変形される。これらの領域の画像は、他の領域（例えば下辺付近）に比べて、大きく変形することとなる。すなわち、これらの領域では、キーストーン補正による変形率が大きくなる。
【００８０】
このように、領域設定部３８は、例えば、キーストーン補正による変形率が大きい画像領域を、輝度情報取得部２２，２３が輝度情報Ｉ１，Ｉ２を取得する画像領域として設定する。そして、制御部３７は、この領域設定部３８が設定した画像領域において、輝度情報取得部２２に対して画素座標Ｐ１を順次供給するとともに、輝度情報取得部２３に対して画素座標Ｐ２を順次供給する。そして、制御部３７は、比較演算部２４に対して、輝度情報取得部２２取得した輝度情報Ｉ１と、輝度情報取得部２３が取得した輝度情報Ｉ２とを比較するように制御する。
【００８１】
これにより、演算処理部３０では、領域設定部３８が設定した画像領域でのみ、輝度情報生成部２５が、置換処理をすべきかどうか判定し、その判定に応じて置換部２６が置換処理を行う。
【００８２】
［効果］
以上のように本実施の形態では、輝度情報を取得する画像領域を設定するようにしたので、処理の負荷を低減することができる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。
【００８３】
［変形例２−１］
上記実施の形態では、領域設定部３８は、置換処理を行う画像領域を予め設定するようにしたが、この画像領域を、外部（マイコン等）から変更できるように構成してもよい。
【００８４】
＜３．適用例＞
次に、上記実施の形態および変形例で説明した映像処理部の適用例について説明する。
【００８５】
図１４は、上記実施の形態等の映像処理部が適用されるテレビジョン装置の外観を表すものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有している。このテレビジョン装置は、上記実施の形態等に係る映像処理部を含んで構成されている。なお、この映像処理部は、例えば、ガンマ補正などのように、画像を歪ませずに、輝度情報のみを補正するものである。
【００８６】
上記実施の形態等の映像処理部は、このようなテレビジョン装置の他、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、携帯型ゲーム機、あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上記実施の形態等の映像処理部は、映像を表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【００８７】
以上、いくつかの実施の形態および変形例、ならびに電子機器への適用例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【００８８】
例えば、上記の各実施の形態等では、例えば、映像処理部２０，３０は、映像信号ＶＲ１，ＶＧ１，ＶＢ１のパラレル信号に対して処理を行ったが、これに限定されるものではなく、これに代えて、映像信号ＶＲ１，ＶＧ１，ＶＢ１と同じ情報を有するシリアル信号に対して処理を行ってもよい。映像信号Ｖ２（ＶＲ２，ＶＧ２，ＶＢ２）、Ｖ３（ＶＲ３，ＶＧ３，ＶＢ３）についても同様である。
【００８９】
また、例えば、上記の各実施の形態等では、映像処理部２０，３０は、いわゆるＲＧＢ系の映像信号を用いて処理を行うようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばＹＵＶ系の映像信号を用いて処理を行ってもよい。
【００９０】
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。
【００９１】
（１）第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成する画像処理部と、
前記第１の画像および前記第２の画像に基づいて、前記第２の画像を補正する補正部と
を備えた画像処理装置。
【００９２】
（２）前記補正部は、前記第１の画像および前記第２の画像に基づいて、補正画像を生成し、前記第２の画像の少なくとも一部を前記補正画像に置換処理することにより、前記第２の画像を補正する
前記（１）に記載の画像処理装置。
【００９３】
（３）前記置換処理は、前記第２の画像の一部を前記補正画像に置換するものであり、
前記置換処理を行う前記第２の画像の画像領域は、変更可能に構成されている
前記（２）に記載の画像処理装置。
【００９４】
（４）前記補正部は、前記第１の画像および前記第２の画像における、互いに対応する画素座標での輝度信号に基づいて、前記補正画像の輝度信号を生成する
前記（２）または（３）に記載の画像処理装置。
【００９５】
（５）前記所定の画像処理は、画像を変形させる処理であり、
前記対応する画素座標は、前記変形によって対応づけられた画素座標である
前記（４）に記載の画像処理装置。
【００９６】
（６）前記所定の画像処理は、キーストーン補正である
前記（５）に記載の画像処理装置。
【００９７】
（７）前記所定の画像処理は、画像を拡大もしくは縮小するものである
前記（５）に記載の画像処理装置。
【００９８】
（８）前記所定の画像処理は、輝度を変化させる処理であり、
前記対応する画素座標は、前記第１の画像および前記第２の画像における同じ画素座標である
前記（４）に記載の画像処理装置。
【００９９】
（９）前記置換処理は、前記第２の画像の一部を前記補正画像に置換するものであり、
前記補正画像は、前記第１の画像のうち、前記第２の画像の一部に対応する部分と同じ画像である
前記（２）から（８）のいずれかに記載の画像処理装置。
【０１００】
（１０）前記補正部は、前記補正画像を生成する複数セットの演算アルゴリズムを有し、その複数セットの演算アルゴリズムのうちの適用する演算アルゴリズムのセットを選択する
前記（１）から（９）のいずれかに記載の画像処理装置。
【０１０１】
（１１）第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成し、
前記第１の画像および前記第２の画像に基づいて、前記第２の画像を補正する
画像処理方法。
【０１０２】
（１２）画像処理装置と、
前記画像処理装置において処理された画像を表示する表示部と
を備え、
前記画像処理装置は、
第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成する画像処理部と、
前記第１の画像および前記第２の画像に基づいて、前記第２の画像を補正する補正部と
を有する
表示装置。
【０１０３】
（１３）画像処理装置と、
前記画像処理装置を利用した動作制御を行う制御部と
を備え、
前記画像処理装置は、
第１の画像に基づいて、所定の画像処理を行い第２の画像を生成する画像処理部と、
前記第１の画像および前記第２の画像に基づいて、前記第２の画像を補正する補正部と
を有する
電子機器。
【符号の説明】
【０１０４】
１，２…プロジェクタ、９…スクリーン、１１…映像入力部、２０，２０Ｂ，３０…映像処理部、１３…映像投影部、２１，２１Ｂ…信号処理部、２２，２３…輝度情報取得部、２４…比較演算部、２５…輝度情報生成部、２６…置換部、２７，２７Ｂ，３７…制御部、３８…領域設定部、９４…バッファメモリ、９５…メモリ、ＣＫ１，ＣＫ２，ＣＫ３…クロック信号、Ｄ，ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ…比較信号、Ｈsync1，Ｈsync2，Ｈsync3…水平同期信号、Ｉ１，ＩＲ１，ＩＧ１，ＩＢ１，Ｉ２，ＩＲ２，ＩＧ２，ＩＢ２，Ｊ，ＪＲ，ＪＧ，ＪＢ…輝度情報、Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４…線、Ｌ２…部分線、Ｐ１，Ｐ２…画素座標、Ｓync1，Ｓync2，Ｓync3…同期信号、Ｖsync1，Ｖsync2，Ｖsync3…垂直同期信号、Ｖ１，ＶＲ１，ＶＧ１，ＶＢ２，Ｖ２，ＶＲ２，ＶＧ２，ＶＢ２，Ｖ３，ＶＲ３，ＶＧ３，ＶＢ３…映像信号。
【図１】
2013228608.tif 000003
【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】
2013228608.tif 000012
【図１１】
2013228608.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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