(57)【要約】【課題】発光素子の使用個数を抑制し、表示画像における色付き発生を抑制できる画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置（画像表示システム）１は、複数の発光素子がそれぞれ配置された複数の表示点と少なくとも１つの非表示点とを格子状に配列して構成された単位表示セルが規則的且つ面状に配列されている画像表示部１４と、入力画像信号ＤＩで表される入力画像から、複数の発光素子の配列のうちの所定方向の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する高周波成分を検出する帯域成分検出部１１と、前記高周波成分に応じて入力画像を所定方向に平滑化して画像表示部１４に表示すべき画像を生成する平滑化部１２とを備える。【選択図】図１
2013217963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子がそれぞれ配置された複数の表示点と少なくとも１つの非表示点とを格子状に配列して構成された単位表示セルが規則的且つ面状に配列されている画像表示部に表示すべき画像を生成する画像処理装置であって、
入力画像信号で表される入力画像から、前記複数の発光素子の配列のうちの所定方向の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する高周波成分を検出する帯域成分検出部と、
前記高周波成分に応じて前記入力画像を前記所定方向に平滑化して前記画像表示部に表示すべき画像を生成する平滑化部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、前記平滑化部は、前記高周波成分の大きさに応じた強度で前記入力画像を前記所定方向に平滑化することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記所定方向は、
水平画素方向と、
前記水平画素方向に垂直な垂直画素方向と、
前記水平画素方向及び前記垂直画素方向とはそれぞれ異なる少なくとも１つの斜め画素方向とを含み、
前記帯域成分検出部は、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記水平画素方向の第１の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第１の帯域成分を前記高周波成分の１つとして検出し、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記垂直画素方向の第２の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第２の帯域成分を前記高周波成分の他の１つとして検出し、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記斜め画素方向の第３の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第３の帯域成分を前記高周波成分のさらに他の１つとして検出する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理装置であって、
前記平滑化部は、
前記第１の帯域成分に応じて前記入力画像に対して前記水平画素方向の平滑化を行う水平平滑化部と、
前記第２の帯域成分に応じて前記入力画像に対して前記垂直画素方向の平滑化を行う垂直平滑化部と、
前記第３の帯域成分に応じて前記入力画像に対して前記斜め画素方向の平滑化を行う斜め平滑化部と
を含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像処理装置であって、
前記水平平滑化部は、
前記入力画像に含まれる前記水平画素方向の低周波成分を検出する水平フィルタ部と、
前記水平フィルタ部で検出された低周波成分を前記入力画像に混合する水平混合部とを含み、
前記垂直平滑化部は、
前記入力画像に含まれる前記垂直画素方向の低周波成分を検出する垂直フィルタ部と、
前記垂直フィルタ部で検出された低周波成分を前記入力画像に混合する垂直混合部とを含み、
前記斜め平滑化部は、
前記入力画像に含まれる前記斜め画素方向の低周波成分を検出する斜めフィルタ部と、
前記斜めフィルタ部で検出された低周波成分を前記入力画像に混合する斜め混合部とを含む
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像処理装置であって、
前記水平混合部は、前記水平フィルタ部で検出された低周波成分の前記入力画像に対する混合比率を前記第１の帯域成分の大きさに応じた値に設定し、
前記垂直混合部は、前記垂直フィルタ部で検出された低周波成分の前記入力画像に対する混合比率を前記第２の帯域成分の大きさに応じた値に設定し、
前記斜め混合部は、前記斜めフィルタ部で検出された低周波成分の前記入力画像に対する混合比率を前記第３の帯域成分の大きさに応じた値に設定する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項３から６のうちのいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
前記第１の繰り返しパターンは、前記水平画素方向の２画素周期に対応する繰り返しパターンであり、
前記第２の繰り返しパターンは、前記垂直画素方向の２画素周期に対応する繰り返しパターンであり、
前記第３の繰り返しパターンは、前記斜め画素方向の２画素周期に対応する繰り返しパターンである
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項１から７のうちのいずれか１項に記載の画像処理装置であって、
前記単位表示セルの各々を構成する当該複数の発光素子は、互いに異なる複数の発光色をそれぞれ有し、
前記所定方向の繰り返しパターンは、前記複数の発光色のうちの少なくとも１色の繰り返しパターンである
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像処理装置であって、前記複数の発光色は、赤色、緑色及び青色の３原色であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
請求項１から９のうちのいずれか１項に記載の画像処理装置であって、前記複数の表示点と前記少なくとも１つの非表示点とは、正方格子を構成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のうちのいずれか１項に記載の画像処理装置であって、前記複数の発光素子は、複数の発光ダイオードを含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１２】
複数の発光素子がそれぞれ配置された複数の表示点と少なくとも１つの非表示点とを格子状に配列して構成された単位表示セルが規則的且つ面状に配列されている画像表示部と、
入力画像信号で表される入力画像から、前記複数の発光素子の配列のうちの所定方向の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する高周波成分を検出する帯域成分検出部と、
前記高周波成分に応じて前記入力画像を前記所定方向に平滑化して平滑化画像を生成する平滑化部と、
前記複数の発光素子を駆動制御して前記画像表示部に前記平滑化画像を表示させる表示制御部と
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像表示装置であって、前記平滑化部は、前記高周波成分の大きさに応じた強度で前記入力画像を前記所定方向に平滑化することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の画像表示装置であって、
前記所定方向は、
水平画素方向と、
前記水平画素方向に垂直な垂直画素方向と、
前記水平画素方向及び前記垂直画素方向とはそれぞれ異なる少なくとも１つの斜め画素方向とを含み、
前記帯域成分検出部は、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記水平画素方向の第１の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第１の帯域成分を前記高周波成分の１つとして検出し、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記垂直画素方向の第２の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第２の帯域成分を前記高周波成分の他の１つとして検出し、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記斜め画素方向の第３の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第３の帯域成分を前記高周波成分のさらに他の１つとして検出する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１５】
複数の発光素子がそれぞれ配置された複数の表示点と少なくとも１つの非表示点とを格子状に配列して構成された単位表示セルが規則的且つ面状に配列されている画像表示部に表示すべき画像を生成する画像処理方法であって、
入力画像信号で表される入力画像から、前記複数の発光素子の配列のうちの所定方向の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する高周波成分を検出するステップと、
前記高周波成分に応じて前記入力画像を前記所定方向に平滑化して前記画像表示部に表示すべき画像を生成するステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の画像処理方法であって、前記画像表示部に表示すべき画像を生成する当該ステップでは、前記高周波成分の大きさに応じた強度で前記入力画像が前記所定方向に平滑化されることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の画像処理方法であって、
前記所定方向は、
水平画素方向と、
前記水平画素方向に垂直な垂直画素方向と、
前記水平画素方向及び前記垂直画素方向とはそれぞれ異なる少なくとも１つの斜め画素方向とを含み、
前記高周波成分を検出する当該ステップは、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記水平画素方向の第１の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第１の帯域成分を前記高周波成分の１つとして検出するステップと、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記垂直画素方向の第２の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第２の帯域成分を前記高周波成分の他の１つとして検出するステップと、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記斜め画素方向の第３の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第３の帯域成分を前記高周波成分のさらに他の１つとして検出するステップと
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１８】
複数の発光素子がそれぞれ配置された複数の表示点と少なくとも１つの非表示点とを格子状に配列して構成された単位表示セルが規則的且つ面状に配列されている画像表示部に表示すべき画像を生成する画像処理をプロセッサに実行させるコンピュータプログラムであって、
該コンピュータプログラムは前記プロセッサによりコンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み出されて実行されるものであり、
前記画像処理は、
入力画像信号で表される入力画像から、前記複数の発光素子の配列のうちの所定方向の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する高周波成分を検出する帯域成分検出処理と、
前記高周波成分に応じて前記入力画像を前記所定方向に平滑化して前記画像表示部に表示すべき画像を生成する平滑化処理と
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のコンピュータプログラムであって、前記平滑化処理では、前記高周波成分の大きさに応じた強度で前記入力画像が前記所定方向に平滑化されることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２０】
請求項１８に記載のコンピュータプログラムであって、
前記所定方向は、
水平画素方向と、
前記水平画素方向に垂直な垂直画素方向と、
前記水平画素方向及び前記垂直画素方向とはそれぞれ異なる少なくとも１つの斜め画素方向とを含み、
前記帯域成分検出処理では、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記水平画素方向の第１の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第１の帯域成分が前記高周波成分の１つとして検出され、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記垂直画素方向の第２の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第２の帯域成分が前記高周波成分の他の１つとして検出され、
前記複数の発光素子の配列のうちの前記斜め画素方向の第３の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する第３の帯域成分が前記高周波成分のさらに他の１つとして検出される
ことを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの複数の発光素子を面状に配列して構成された表示画面を有する画像表示装置及びその画像処理技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋外や球技場などで使用される大型の画像表示装置は、ＬＥＤなどの多数の発光素子を面状に配列して構成された表示画面を有している。近年、大型の画像表示装置でも、民生用のテレビ受像機などの画像表示装置と同様に高解像度化が進んでいる。しかしながら、その高解像度化とともに使用すべき発光素子の数が増えるため、消費電力、発熱量及びコストが問題となっており、特に、高解像度化に伴う製造コストの増大が大きな問題となっている。そこで、たとえば、特開２００９−２３００９６号公報（特許文献１）には、画質劣化を最小限に抑制しつつ発光素子の使用個数を減らす方法が提案されている。
【０００３】
この特許文献１に開示されている画像表示装置は、平面状に配列された複数の表示ユニットを有しており、各表示ユニットは、正方格子の３つの格子点に対応する箇所にそれぞれ配置された３つの発光素子を有するとともに、当該正方格子の残る１つの格子点に対応する箇所に発光素子が配置されないスペース領域を有する。ここで、各表示ユニットを構成する３つの発光素子としては、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色）及びＢ（青色）の発光素子がそれぞれ使用されるが、スペース領域には発光素子が配置されないため、発光素子の使用個数を減らすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３００９６号公報（図１５，段落００１８〜００２４など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の画像表示装置は、入力画像におけるスペース領域に対応する画素を表示することができないため、その画素の色が表示画像から欠落し、ノイズが発生する場合がある。具体的には、たとえば、入力画像が特定の空間的な周期を有する場合（たとえば、特定の空間周波数を有する縞模様を含む場合）に、その空間的な周期が格子点の配列周期と一致したときは、スペース領域に対応する特定の表示色が欠落すると同時に、他の表示色の発光素子しか発光せず、本来再現されるべきではない色付きによるノイズが表示画像に現れることがある。
【０００６】
上記に鑑みて本発明の目的は、発光素子の使用個数を抑制しつつ、表示画像における色付き発生を抑制することができる画像処理装置、画像表示装置、画像処理方法及びコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様による画像処理装置は、複数の発光素子がそれぞれ配置された複数の表示点と少なくとも１つの非表示点とを格子状に配列して構成された単位表示セルが規則的且つ面状に配列されている画像表示部に表示すべき画像を生成する画像処理装置であって、入力画像信号で表される入力画像から、前記複数の発光素子の配列のうちの所定方向の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する高周波成分を検出する帯域成分検出部と、前記高周波成分に応じて前記入力画像を前記所定方向に平滑化して前記画像表示部に表示すべき画像を生成する平滑化部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様による画像表示装置は、複数の発光素子がそれぞれ配置された複数の表示点と少なくとも１つの非表示点とを格子状に配列して構成された単位表示セルが規則的且つ面状に配列されている画像表示部と、入力画像信号で表される入力画像から、前記複数の発光素子の配列のうちの所定方向の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する高周波成分を検出する帯域成分検出部と、前記高周波成分に応じて前記入力画像を前記所定方向に平滑化して平滑化画像を生成する平滑化部と、前記複数の発光素子を駆動制御して前記画像表示部に前記平滑化画像を表示させる表示制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３の態様による画像処理方法は、複数の発光素子がそれぞれ配置された複数の表示点と少なくとも１つの非表示点とを格子状に配列して構成された単位表示セルが規則的且つ面状に配列されている画像表示部に表示すべき画像を生成する画像処理方法であって、入力画像信号で表される入力画像から、前記複数の発光素子の配列のうちの所定方向の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する高周波成分を検出するステップと、前記高周波成分に応じて前記入力画像を前記所定方向に平滑化して前記画像表示部に表示すべき画像を生成するステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第４の態様によるコンピュータプログラムは、複数の発光素子がそれぞれ配置された複数の表示点と少なくとも１つの非表示点とを格子状に配列して構成された単位表示セルが規則的且つ面状に配列されている画像表示部に表示すべき画像を生成する画像処理をプロセッサに実行させるコンピュータプログラムであって、該コンピュータプログラムは前記プロセッサによりコンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み出されて実行されるものであり、前記画像処理は、入力画像信号で表される入力画像から、前記複数の発光素子の配列のうちの所定方向の繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する高周波成分を検出する帯域成分検出処理と、前記高周波成分に応じて前記入力画像を前記所定方向に平滑化して前記画像表示部に表示すべき画像を生成する平滑化処理とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像表示部を構成する各単位表示セルは、発光素子が配置されない非表示点を有するので、発光素子の使用個数を減らすことができる。また、発光素子の配列のうち所定方向に現れる繰り返しパターンの周期に対応した高周波成分が入力画像から検出され、その高周波成分に応じて入力画像を当該所定方向に平滑化することによって表示すべき画像が生成されるので、表示画像における色付き発生を抑制することが可能である。したがって、発光素子の使用個数を抑制しつつ、表示画像における色付き発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施の形態１の画像表示システム（画像表示装置）の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】（Ａ）は、実施の形態１の画像表示部の表示画面の一部を拡大して示す概略図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の表示画面を構成する単位表示セルを概略的に示す図である。
【図３】（Ａ）は、実施の形態１の変形例に係る表示画面の一部を拡大して示す概略図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の表示画面を構成する単位表示セルを概略的に示す図である。
【図４】（Ａ）は、入力画像の画素配列の一部を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の画素配列に対応する表示画面の発光素子の配列を示す図である。
【図５】（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される横ストライプ画像の一例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。
【図６】（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される横ストライプ画像の他の例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。
【図７】（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される縦ストライプ画像の一例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。
【図８】（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される縦ストライプ画像の他の例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。
【図９】（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される右下方斜めストライプ画像の一例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。
【図１０】（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される右下方斜めストライプ画像の他の例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。
【図１１】（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される右上方斜めストライプ画像の一例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。
【図１２】（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される右上方斜めストライプ画像の他の例を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。
【図１３】実施の形態１の画像処理部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】（Ａ），（Ｂ）は、入力画像信号からサンプリングされた画素群を示す図であり、（Ｃ）は、フィルタリングに使用されるフィルタ係数（重み係数）群を示す図である。
【図１５】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１４（Ｃ）のフィルタ係数群の具体例である４種類のフィルタ係数群を示す図である。
【図１６】実施の形態１の帯域成分検出部の検出特性をグラフで示す図である。
【図１７】（Ａ）は、実施の形態１の水平平滑部の構成を概略的に示す機能ブロック図であり、（Ｂ）は、この水平平滑部で使用されるフィルタ係数群の例を示す図である。
【図１８】実施の形態１に係る第１帯域成分信号の入力値と混合比率の値との対応関係を定める変換曲線を示す図である。
【図１９】（Ａ）は、実施の形態１の垂直平滑部の構成を概略的に示す機能ブロック図であり、（Ｂ）は、この垂直平滑部で使用されるフィルタ係数群の例を示す図である。
【図２０】（Ａ）は、実施の形態１の第１斜め平滑部の構成を概略的に示す機能ブロック図であり、（Ｂ）は、この第１斜め平滑部で使用されるフィルタ係数群の例を示す図である。
【図２１】（Ａ）は、実施の形態１の第２斜め平滑部の構成を概略的に示す機能ブロック図であり、（Ｂ）は、この第２斜め平滑部で使用されるフィルタ係数群の例を示す図である。
【図２２】図４（Ａ）の画素配列に表示される入力画像の一例を示す図である。
【図２３】仮に図２２の入力画像に対して平滑化を実行しない場合における表示画面の発光素子の状態を示す図である。
【図２４】図２２の入力画像を画素値で表した図である。
【図２５】実施の形態１の水平畳み込み部の出力で表される高域成分画像を示す図である。
【図２６】実施の形態１の垂直畳み込み部の出力で表される高域成分画像を示す図である。
【図２７】実施の形態１の第１斜め畳み込み部の出力で表される高域成分画像を示す図である。
【図２８】実施の形態１の第２斜め畳み込み部の出力で表される高域成分画像を示す図である。
【図２９】実施の形態１の垂直平滑部を構成する垂直フィルタ部の出力で表される低周波成分画像を示す図である。
【図３０】実施の形態１の垂直混合部の出力で表される平滑化画像を示す図である。
【図３１】実施の形態１の第１斜め平滑部を構成する第１斜めフィルタ部の出力で表される低周波成分画像を示す図である。
【図３２】実施の形態１の第１斜め混合部の出力で表される平滑化画像を示す図である。
【図３３】実施の形態１の第２斜め平滑部を構成する第２斜めフィルタ部の出力で表される低周波成分画像を示す図である。
【図３４】実施の形態１の第２斜め混合部の出力で表される平滑化画像を示す図である。
【図３５】図３４の平滑化画像が表示された場合の発光素子の状態を概略的に示す図である。
【図３６】本発明に係る実施の形態２の画像表示システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図３７】実施の形態２の演算装置による処理手順の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図３８】図３７のフローチャートを構成するサブルーチンのフローチャートである。
【図３９】図３７のフローチャートを構成する他のサブルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１の画像表示システム（画像表示装置）１の概略構成を示す機能ブロック図である。図１に示されるように、この画像表示システム１は、画像処理部１０、表示制御部１３及び画像表示部１４を備えている。
【００１５】
画像表示部１４は、多数の発光素子を平面状に且つ格子状に配列して構成された表示画面１４ｄを有する。この表示画面１４ｄは、互いに異なる発光色を有する複数の発光素子を含む単位表示セルが規則的に且つ平面状に配列された構成を有している。発光素子としては、たとえば、３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で発光する発光ダイオードを使用することができる。画像表示部１４は、表示制御部１３から供給された表示画像信号Ｄ３に応じて、表示画面１４ｄを構成する複数の発光素子を駆動してこれら発光素子を選択的に点灯または消灯させることにより表示画像を形成する。
【００１６】
図２（Ａ）は、この表示画面１４ｄの一部を拡大して示す概略図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の表示画面１４ｄを構成する単位表示セル２０を概略的に示す図である。図２（Ｂ）に示されるように、単位表示セル２０は、正方格子をなす４つの格子点のうち３つの格子点にそれぞれ配置された赤色発光素子２０Ｒ、緑色発光素子２０Ｇ及び青色発光素子２０Ｂを含む。残る１つの格子点には発光素子は配置されない。この単位表示セル２０は、赤色発光素子２０Ｒ、緑色発光素子２０Ｇ及び青色発光素子２０Ｂがそれぞれ配置された３つの表示点と、発光素子が配置されない１つの非表示点（スペース領域）２０Ｎとからなる基本パターンを有している。この基本パターンを定める正方格子のいずれの辺も、水平画素方向Ｘ及び垂直画素方向Ｙの双方に対して約４５°の角度をなしている。
【００１７】
なお、本実施の形態では、図２（Ａ），（Ｂ）で示される表示画面１４ｄが使用されるが、これに限定されるものではなく、他の基本パターンを有する表示画面を使用してもよい。図３（Ａ）は、他の基本パターンを有する表示画面１４ｄｂの一部を拡大して示す図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の表示画面１４ｄｂを構成する単位表示セル２１を概略的に示す図である。図３（Ｂ）に示されるように、正方格子をなす４つの格子点のうち３つの格子点にそれぞれ配置された赤色発光素子２０Ｒ、緑色発光素子２０Ｇ及び青色発光素子２０Ｂを含む。残る１つの格子点には発光素子は配置されない。この単位表示セル２１は、赤色発光素子２０Ｒ、緑色発光素子２０Ｇ及び青色発光素子２０Ｂがそれぞれ配置された３つの表示点と、発光素子が配置されない１つの非表示点（スペース領域）２０Ｎとからなる基本パターンを有しているが、この基本パターンを定める正方格子の４辺は、水平画素方向Ｘと平行な２辺と、垂直画素方向Ｙに平行な２辺とからなる。
【００１８】
図１に示されるように、画像処理部１０は、帯域成分検出部１１と平滑化部１２とを有する。帯域成分検出部１１は、入力画像信号ＤＩで表される入力画像から、表示画面１４ｄの発光素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの配列のうち所定方向（水平画素方向Ｘ，垂直画素方向Ｙ，右下斜め画素方向及び右上斜め画素方向）に現れる繰り返しパターンの周期に対応した空間周波数を有する高周波成分（高帯域成分）を検出する機能を有する。この高周波成分の大きさを示す帯域成分信号Ｄ１は、平滑化部１２に与えられる。平滑化部１２は、帯域成分信号Ｄ１に応じて、その高周波成分の大きさに応じた強度（平滑化強度）で入力画像を当該所定方向に平滑化して平滑化画像を生成する機能を有している。この平滑化画像を示す信号（平滑化画像信号）Ｄ２は、表示制御部１３に与えられる。表示制御部１３は、平滑化画像信号Ｄ２に基づいて、表示画面１４ｄの画素配列に合わせた表示画像信号Ｄ３を生成し、この表示画像信号Ｄ３を画像表示部１４に供給する。
【００１９】
図４（Ａ）は、入力画像の画素配列の一部を示す図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の画素配列に対応する表示画面１４ｄの発光素子の配列を示す図である。図４（Ａ）に示されるように、入力画像を構成する画素Ｐｘは、水平画素方向Ｘｉと垂直画素方向Ｙｉとに沿ってマトリクス状に配列されている。それぞれの画素ごとにＲ，Ｇ，Ｂのデータが存在する。一方、図４（Ｂ）に示されるように、発光素子が配置された表示点及び非表示点からなる格子点は、水平画素方向Ｘと垂直画素方向Ｙとに沿って配列されている。図４（Ｂ）の格子点の座標は、図４（Ａ）のいずれかの画素Ｐｘの座標と必ず対応する。たとえば、赤色発光素子２０Ｒが配置された格子点座標（１，０）は、画素座標（１，０）と対応し、緑色発光素子２０Ｇが配置された格子点座標（２，１）は、画素座標（２，１）と対応し、青色発光素子２０Ｂが配置された格子点座標（０，１）は、画素座標（０，１）と対応し、非表示点２０Ｎが配置された格子点座標（１，２）は、画素座標（１，２）と対応している。
【００２０】
図４（Ａ）の入力画像がそのまま図４（Ｂ）の表示画面１４ｄに表示されるとき、たとえば、図４（Ａ）の画素座標（０，０）のＲ，Ｇ，Ｂのデータは画像表示に使用されない。また、画素座標（１，０）のＲデータのみが格子点座標（１，０）の赤色発光素子２０Ｒの発光に使用され、同じ画素座標（１，０）のＢ，Ｇのデータは画像表示に使用されない。
【００２１】
仮に、平滑化部１２が入力画像信号ＤＩに対して平滑化を実行せず、入力画像信号ＤＩがそのまま表示制御部１３に入力される場合、入力画像が特定の空間的な周期を有する特定の画像パターンを含むと、本来再現されるべきではない色付きによるノイズが表示画像に現れることがある。以下、この点について説明する。
【００２２】
図５（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される横ストライプ画像の一例を示す図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。図５（Ｂ）において、ハッチングがなされた発光素子は、非発光状態（消灯状態）を示しており、ハッチングがなされていない発光素子は、発光状態（点灯状態）を示している。他の図面でも同様である。図５（Ａ）の入力画像は、白色の偶数行の画素と黒色の奇数行の画素とで構成された、垂直画素方向Ｙｉに２画素周期を有する画像である。このとき、図５（Ｂ）に示されるように赤色発光素子２０Ｒだけが発光して表示画像全体が赤色に見えてしまう。
【００２３】
図６（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される横ストライプ画像の他の例を示す図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。図６（Ａ）の入力画像は、白色の奇数行の画素と黒色の偶数行の画素とで構成された、垂直画素方向Ｙｉに２画素周期を有する画像である。このとき、図６（Ｂ）に示されるように青色発光素子２０Ｂと緑色発光素子２０Ｇだけが発光して表示画像全体がシアン色に見えてしまう。
【００２４】
図７（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される縦ストライプ画像の一例を示す図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。図７（Ａ）の入力画像は、白色の偶数行の画素と黒色の奇数行の画素とで構成された、水平画素方向に２画素周期を有する画像である。このとき、図７（Ｂ）に示されるように青色発光素子２０Ｂと緑色発光素子２０Ｇだけが発光して表示画像全体がシアン色に見えてしまう。
【００２５】
図８（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される縦ストライプ画像の他の例を示す図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。図８（Ａ）の入力画像は、白色の奇数行の画素と黒色の偶数行の画素とで構成された、水平画素方向に２画素周期を有する画像である。このとき、図８（Ｂ）に示されるように赤色発光素子２０Ｒだけが発光して表示画像全体が赤色に見えてしまう。
【００２６】
図９（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される右下方斜めストライプ画像の一例を示す図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。図９（Ａ）の入力画像は、白色画素の細いラインと黒色画素の太いラインとが交互に配列された画像であり、座標ベクトル（１，１）の方向とは垂直な方向に一定の周期を有している。このとき、図９（Ｂ）に示されるように赤色発光素子２０Ｒと緑色発光素子２０Ｇだけが発光して表示画像全体が黄色に見えてしまう。
【００２７】
図１０（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される右下方斜めストライプ画像の他の例を示す図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。図１０（Ａ）の入力画像も、白色画素の細いラインと黒色画素の太いラインとが交互に配列された画像であり、座標ベクトル（１，１）の方向とは垂直な方向に一定の周期を有しているが、図９（Ａ）の入力画像とは異なる位相を有する。このとき、図１０（Ｂ）に示されるように青色発光素子２０Ｂだけが発光して表示画像全体が青色に見えてしまう。
【００２８】
図１１（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される右上方斜めストライプ画像の一例を示す図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。図１１（Ａ）の入力画像は、白色画素の細いラインと黒色画素の太いラインとが交互に配列された画像であり、座標ベクトル（１，１）の方向に一定の周期を有している。このとき、図１１（Ｂ）に示されるように青色発光素子２０Ｂと赤色発光素子２０Ｒだけが発光して表示画像全体がマゼンタ色に見えてしまう。
【００２９】
図１２（Ａ）は、図４（Ａ）の画素配列に表示される右上方斜めストライプ画像の他の例を示す図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）の入力画像に対応する発光素子の状態を示す図である。図１２（Ａ）の入力画像も、白色画素の細いラインと黒色画素の太いラインとが交互に配列された画像であり、座標ベクトル（１，１）の方向に一定の周期を有しているが、図１１（Ａ）の入力画像とは異なる位相を有する。このとき、図１２（Ｂ）に示されるように緑色発光素子２０Ｇだけが発光して表示画像全体が緑色に見えてしまう。
【００３０】
図５（Ａ），（Ｂ）〜図１２（Ａ），（Ｂ）に示したように表示画像に色付きノイズが現れるのは、入力画像に現れる空間的な周期と、表示画面１４ｄにおける発光素子の配列のうちの特定方向の繰り返しパターンの周期とが互いに対応する場合であることが分かる。
【００３１】
次に、画像処理部１０の構成について説明する。図１３は、画像処理部１０の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【００３２】
図１３に示されるように、帯域成分検出部１１は、水平畳み込み部１１Ｈ、垂直畳み込み部１１Ｖ、第１斜め畳み込み部１１Ｄ及び第２斜め畳み込み部１１Ｕを有する。水平畳み込み部１１Ｈは、入力画像の中の水平画素方向Ｘｉに現れる所定の画素パターンの周期に対応した水平画素方向Ｘｉの空間周波数を有する第１の帯域成分を検出し、この第１の帯域成分の大きさ（絶対値）を示す第１帯域成分信号Ｄ１Ｈを出力する。垂直畳み込み部１１Ｖは、入力画像の中の垂直画素方向Ｙｉに現れる所定の画素パターンの周期に対応した垂直画素方向Ｙｉの空間周波数を有する第２の帯域成分を検出し、この第２の帯域成分の大きさ（絶対値）を示す第２帯域成分信号Ｄ１Ｖを出力する。
【００３３】
また、第１斜め畳み込み部１１Ｄは、入力画像の中の右下斜め画素方向に現れる所定の画素パターンの周期に対応した当該右下斜め画素方向の空間周波数を有する第３の帯域成分を検出し、この第３の帯域成分の大きさ（絶対値）を示す第３帯域成分信号Ｄ１Ｄを出力する。ここで、右下斜め画素方向として、座標ベクトル（１，１）の方向とは平行な方向が選択される。そして、第２斜め畳み込み部１１Ｕは、入力画像の中の右上斜め画素方向に現れる所定の画素パターンの周期に対応した当該右上斜め画素方向の空間周波数を有する第４の帯域成分を検出し、この第４の帯域成分の大きさ（絶対値）を示す第４帯域成分信号Ｄ１Ｕを出力する。ここで、右上斜め画素方向として座標ベクトル（１，１）の方向とは垂直な方向が選択される。
【００３４】
水平畳み込み部１１Ｈ、垂直畳み込み部１１Ｖ、第１斜め畳み込み部１１Ｄ及び第２斜め畳み込み部１１Ｕは、いずれも、入力画像信号ＤＩで表される入力画像の各画素を着目画素とし、この着目画素とその周辺画素とからなる５×５画素（＝２５画素）をサンプリングし、サンプリングされた２５画素に空間フィルタリングを施して帯域成分を検出するフィルタ機能を有する。空間フィルタリングは、たとえば、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを用いた畳み込み演算で実現することが可能である。
【００３５】
図１４（Ａ），（Ｂ）は、水平畳み込み部１１Ｈ、垂直畳み込み部１１Ｖ、第１斜め畳み込み部１１Ｄ及び第２斜め畳み込み部１１Ｕのいずれかにより入力画像信号ＤＩからサンプリングされた画素群Ｓｄを示す図であり、図１４（Ｃ）は、フィルタリングに使用されるフィルタ係数（重み係数）群ＷＭを示す図である。図１４（Ｂ）に示されるように画素座標（ｘ，ｙ）の画素値をＤ（ｘ，ｙ）と表し、図１４（Ｃ）に示されるように空間フィルタリングに使用されるフィルタ係数（重み係数）の値をｗ（ｘ，ｙ）で表すものとする。このとき、着目画素に対応するフィルタ出力ＦＤ（ｉ，ｊ）は、次式（１）で与えられる。
【数１】
2013217963.tif 000003
ここで、Ｍ＝５，Ｎ＝５である。ただし、サンプリング範囲は、５×５画素に限定されるものではない。
【００３６】
図１５（Ａ）〜（Ｄ）は、図１４（Ｃ）のフィルタ係数群ＷＭの具体例である４種類のフィルタ係数群ＷＭｈ，ＷＭｖ，ＷＭｄ，ＷＭｕを示す図である。図１５（Ａ）は、水平畳み込み部１１Ｈで使用されるフィルタ係数群ＷＭｈを示し、図１５（Ｂ）は、垂直畳み込み部１１Ｖで使用されるフィルタ係数群ＷＭｖを示し、図１５（Ｃ）は、第１斜め畳み込み部１１Ｄで使用されるフィルタ係数群ＷＭｄを示し、図１５（Ｄ）は、第２斜め畳み込み部１１Ｕで使用されるフィルタ係数群ＷＭｕを示している。
【００３７】
図１５（Ａ），（Ｂ）のフィルタ係数群ＷＭｈ，ＷＭｖが使用されたとき、水平畳み込み部１１Ｈの出力値Ｄ１Ｈ（ｉ，ｊ）及び垂直畳み込み部１１Ｖの出力値Ｄ１Ｖ（ｉ，ｊ）は、次式（２），（３）で与えられる。
【数２】
2013217963.tif 000004
【００３８】
また、図１５（Ｃ），（Ｄ）のフィルタ係数群ＷＭｄ，ＷＭｕが使用されたとき、第１斜め畳み込み部１１Ｄの出力値Ｄ１Ｄ（ｉ，ｊ）及び第２斜め畳み込み部１１Ｕの出力値Ｄ１Ｕ（ｉ，ｊ）は、次式（４），（５）で与えられる。
【数３】
2013217963.tif 000005
【００３９】
図１６は、帯域成分検出部１１の検出特性をグラフで示す図である。図１６の横軸は、特定方向の画素の周期（個数）を示し、縦軸は、水平畳み込み部１１Ｈ，垂直畳み込み部１１Ｖ，第１斜め畳み込み部１１Ｄ及び第２斜め畳み込み部１１Ｕのうちのいずれかの出力を示している。図１６に示されるように出力は、２画素周期で最大となり、周期が長くなるにつれて小さくなる。よって、帯域成分検出部１１は、２画素周期の高周波部分を検出することができる。
【００４０】
次に、平滑化部１２の構成について説明する。図１３に示されるように、平滑化部１２は、水平平滑部１２Ｈ、垂直平滑部１２Ｖ、第１斜め平滑部１２Ｄ及び第２斜め平滑部１２Ｕを有する。平滑化部１２は、図５（Ａ），図６（Ａ），図７（Ａ），図８（Ａ），図９（Ａ），図１０（Ａ），図１１（Ａ）及び図１２（Ａ）で示したような高周波成分画像を平滑化することができるため、表示画像に現れる色付きによるノイズを緩和することができる。
【００４１】
水平平滑部１２Ｈは、第１帯域成分信号Ｄ１Ｈに応じて、第１の帯域成分の大きさに応じた平滑化強度で入力画像信号ＤＩを水平画素方向Ｘｉに平滑化する機能を有する。図１７（Ａ）は、水平平滑部１２Ｈの構成を概略的に示す機能ブロック図であり、図１７（Ｂ）は、この水平平滑部１２Ｈで使用されるフィルタ係数群ＷＭｈ２の例を示す図である。水平平滑部１２Ｈは、入力画像信号ＤＩを水平画素方向Ｘｉに空間フィルタリングして低周波成分Ｄ５Ｈを検出する水平フィルタ部１２１Ｈと、第１の帯域成分の大きさに応じた混合比率β（０≦β≦１）で低周波成分Ｄ５Ｈを入力画像信号ＤＩに混合する水平混合部１２２Ｈとを含む。
【００４２】
水平フィルタ部１２１Ｈは、上式（１）によるフィルタ演算と同様に、着目画素と周辺画素とからなる５×５画素をサンプリングし、当該サンプリングされた２５画素にフィルタ係数をそれぞれ乗算し、その乗算結果を加算し除算することで低周波成分Ｄ５Ｈを算出する機能を有する。水平フィルタ部１２１Ｈで使用されるフィルタ係数群ＷＭｈ２は、図１７（Ｂ）に示されるように水平画素方向Ｘｉにおける複数の画素値の平均化を実現するものである。フィルタ係数群ＷＭｈ２が使用されたとき、着目画素に対する出力値Ｄ５Ｈ（ｉ，ｊ）は、次式（６）で与えられる。
【数４】
2013217963.tif 000006
【００４３】
また、水平混合部１２２Ｈは、可変の混合係数（混合比率）α，βを用いて次式により平滑化画像信号Ｄ２Ｈを生成する。
Ｄ２Ｈ＝α×ＤＩ＋β×Ｄ５Ｈ
【００４４】
ここで、α＝１−β、である。図１８は、第１帯域成分信号Ｄ１Ｈの入力値と混合比率βの値との対応関係を定める変換曲線を示す図である。水平混合部１２２Ｈは、図１８の変換曲線に従って混合比率βの値と混合比率α（＝１−β）の値とを決定することができる。図１８に示されるように、入力値が閾値ＴＨ１未満の場合は、混合比率βの値は零値であり、入力値が閾値ＴＨ２より大きい場合は、混合比率βの値は１である。また、入力値が閾値ＴＨ１以上で且つ閾値ＴＨ２以下の場合は、混合比率βの値は、１次関数に従い、０以上で且つ１未満の範囲内となる。よって、水平混合部１２２Ｈは、第１の帯域成分の絶対値が大きい程、混合比率βの値を大きくすることで平滑化強度を高くすることができる。逆に、第１の帯域成分の絶対値が小さい程、水平混合部１２２Ｈは、混合比率αの値を大きくすることで平滑化強度を低くすることができる。また、水平画素方向Ｘｉの高周波成分を含む画像が検出されない場合は、水平平滑部１２Ｈは、平滑化されない入力画像信号ＤＩが平滑化画像信号Ｄ２Ｈとして出力する。
【００４５】
垂直平滑部１２Ｖは、第２帯域成分信号Ｄ１Ｖに応じて、第２の帯域成分の大きさに応じた平滑化強度で平滑化画像信号Ｄ２Ｈを垂直画素方向Ｙｉに平滑化する機能を有する。図１９（Ａ）は、垂直平滑部１２Ｖの構成を概略的に示す機能ブロック図であり、図１９（Ｂ）は、この垂直平滑部１２Ｖで使用されるフィルタ係数群ＷＭｖ２の例を示す図である。垂直平滑部１２Ｖは、平滑化画像信号Ｄ２Ｈを垂直画素方向Ｙｉに空間フィルタリングして低周波成分Ｄ５Ｖを検出する垂直フィルタ部１２１Ｖと、第２の帯域成分の大きさに応じた混合比率β１（０≦β１≦１）で低周波成分Ｄ５Ｖを平滑化画像信号Ｄ２Ｈに混合する垂直混合部１２２Ｖとを含む。
【００４６】
垂直フィルタ部１２１Ｖは、上式（１）によるフィルタ演算と同様に、着目画素と周辺画素とからなる５×５画素をサンプリングし、当該サンプリングされた２５画素にフィルタ係数をそれぞれ乗算し、その乗算結果を加算し除算することで低周波成分Ｄ５Ｖを算出する機能を有する。垂直フィルタ部１２１Ｖで使用されるフィルタ係数群ＷＭｖ２は、図１９（Ｂ）に示されるように垂直画素方向Ｙｉにおける複数の画素値の平均化を実現するものである。フィルタ係数群ＷＭｖ２が使用されたとき、着目画素に対する出力値Ｄ５Ｖ（ｉ，ｊ）は、次式（７）で与えられる。
【数５】
2013217963.tif 000007
ここで、Ｄ２Ｈ（ｘ，ｙ）は、平滑化画像信号Ｄ２Ｈで表される平滑化画像における座標（ｘ，ｙ）での画素値を示す。
【００４７】
また、垂直混合部１２２Ｖは、可変の混合係数（混合比率）α１，β１を用いて次式により平滑化画像信号Ｄ２Ｖを生成する。
Ｄ２Ｖ＝α１×Ｄ２Ｈ＋β１×Ｄ５Ｖ
【００４８】
ここで、α１＝１−β１、である。水平混合部１２２Ｈと同様に、垂直混合部１２２Ｖは、図１８の変換曲線と同様の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を用いた変換曲線に従って、混合比率β１，α１の値を決定することができる。よって、垂直混合部１２２Ｖは、第２の帯域成分の絶対値が大きい程、混合比率β１の値を大きくすることで平滑化強度を高くすることができる。逆に、第２の帯域成分の絶対値が小さい程、垂直混合部１２２Ｖは、混合比率α１の値を大きくすることで平滑化強度を低くすることができる。また、垂直画素方向Ｙｉの高周波成分を含む画像が検出されない場合は、垂直平滑部１２Ｖは、平滑化画像信号Ｄ２Ｈをそのまま平滑化画像信号Ｄ２Ｖとして出力する。
【００４９】
次に、第１斜め平滑部１２Ｄは、第３帯域成分信号Ｄ１Ｄに応じて、第３の帯域成分の大きさに応じた平滑化強度で平滑化画像信号Ｄ２Ｖを右下斜め画素方向に平滑化する機能を有する。図２０（Ａ）は、第１斜め平滑部１２Ｄの構成を概略的に示す機能ブロック図であり、図２０（Ｂ）は、この第１斜め平滑部１２Ｄで使用されるフィルタ係数群ＷＭｄ２の例を示す図である。第１斜め平滑部１２Ｄは、平滑化画像信号Ｄ２Ｖを右下斜め画素方向に空間フィルタリングして低周波成分Ｄ５Ｄを検出する第１斜めフィルタ部１２１Ｄと、第３の帯域成分の大きさに応じた混合比率β２（０≦β２≦１）で低周波成分Ｄ５Ｄを平滑化画像信号Ｄ２Ｖに混合する第１斜め混合部１２２Ｄとを含む。
【００５０】
第１斜めフィルタ部１２１Ｄは、上式（１）によるフィルタ演算と同様に、着目画素と周辺画素とからなる５×５画素をサンプリングし、当該サンプリングされた２５画素にフィルタ係数をそれぞれ乗算し、その乗算結果を加算し除算することで低周波成分Ｄ５Ｄを算出する機能を有する。第１斜めフィルタ部１２１Ｄで使用されるフィルタ係数群ＷＭｄ２は、図２０（Ｂ）に示されるように右下斜め画素方向における複数の画素値の平均化を実現するものである。フィルタ係数群ＷＭｄ２が使用されたとき、着目画素に対する出力値Ｄ５Ｄ（ｉ，ｊ）は、次式（８）で与えられる。
【数６】
2013217963.tif 000008
ここで、Ｄ２Ｖ（ｘ，ｙ）は、平滑化画像信号Ｄ２Ｖで表される平滑化画像における座標（ｘ，ｙ）での画素値を示す。
【００５１】
また、第１斜め混合部１２２Ｄは、可変の混合係数（混合比率）α２，β２を用いて次式により平滑化画像信号Ｄ２Ｄを生成する。
Ｄ２Ｄ＝α２×Ｄ２Ｖ＋β２×Ｄ５Ｄ
【００５２】
ここで、α２＝１−β２、である。水平混合部１２２Ｈと同様に、第１斜め混合部１２２Ｄは、図１８の変換曲線と同様の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を用いた変換曲線に従って、混合比率β２，α２の値を決定することができる。よって、第１斜め混合部１２２Ｄは、第３の帯域成分の絶対値が大きい程、混合比率β２の値を大きくすることで平滑化強度を高くすることができる。逆に、第３の帯域成分の絶対値が小さい程、第１斜め混合部１２２Ｄは、混合比率α２の値を大きくすることで平滑化強度を低くすることができる。また、右下斜め画素方向の高周波成分を含む画像が検出されない場合は、第１斜め平滑部１２Ｄは、平滑化画像信号Ｄ２Ｖをそのまま平滑化画像信号Ｄ２Ｄとして出力する。
【００５３】
次に、第２斜め平滑部１２Ｕは、第４帯域成分信号Ｄ１Ｕに応じて、第４の帯域成分の大きさに応じた平滑化強度で平滑化画像信号Ｄ２Ｄを右上斜め画素方向に平滑化する機能を有する。図２１（Ａ）は、第２斜め平滑部１２Ｕの構成を概略的に示す機能ブロック図であり、図２１（Ｂ）は、この第２斜め平滑部１２Ｕで使用されるフィルタ係数群ＷＭｕ２の例を示す図である。第２斜め平滑部１２Ｕは、平滑化画像信号Ｄ２Ｄを右上斜め画素方向に空間フィルタリングして低周波成分Ｄ５Ｕを検出する第２斜めフィルタ部１２１Ｕと、第４の帯域成分の大きさに応じた混合比率β３（０≦β３≦１）で低周波成分Ｄ５Ｕを平滑化画像信号Ｄ２Ｄに混合する第２斜め混合部１２２Ｕとを含む。
【００５４】
第２斜めフィルタ部１２１Ｕは、上式（１）によるフィルタ演算と同様に、着目画素と周辺画素とからなる５×５画素をサンプリングし、当該サンプリングされた２５画素にフィルタ係数をそれぞれ乗算し、その乗算結果を加算し除算することで低周波成分Ｄ５Ｕを算出する機能を有する。第２斜めフィルタ部１２１Ｕで使用されるフィルタ係数群ＷＭｕ２は、図２１（Ｂ）に示されるように右上斜め画素方向における複数の画素値の平均化を実現するものである。フィルタ係数群ＷＭｕ２が使用されたとき、着目画素に対する出力値Ｄ５Ｕ（ｉ，ｊ）は、次式（９）で与えられる。
【数７】
2013217963.tif 000009
ここで、Ｄ２Ｄ（ｘ，ｙ）は、平滑化画像信号Ｄ２Ｄで表される平滑化画像における座標（ｘ，ｙ）での画素値を示す。
【００５５】
また、第２斜め混合部１２２Ｕは、可変の混合係数（混合比率）α３，β３を用いて次式により平滑化画像信号Ｄ２を生成する。
Ｄ２＝α３×Ｄ２Ｄ＋β３×Ｄ５Ｕ
【００５６】
ここで、α３＝１−β３、である。水平混合部１２２Ｈと同様に、第２斜め混合部１２２Ｕも、図１８の変換曲線と同様の閾値ＴＨ１，ＴＨ２を用いた変換曲線に従って、混合比率β３，α３の値を決定することができる。よって、第２斜め混合部１２２Ｕは、第４の帯域成分の絶対値が大きい程、混合比率β３の値を大きくすることで平滑化強度を高くすることができる。逆に、第４の帯域成分の絶対値が小さい程、第２斜め混合部１２２Ｕは、混合比率α３の値を大きくすることで平滑化強度を低くすることができる。また、右上斜め画素方向の高周波成分を含む画像が検出されない場合は、第２斜め平滑部１２Ｕは、平滑化画像信号Ｄ２Ｄをそのまま平滑化画像信号Ｄ２として出力する。
【００５７】
次に、上記構成を有する画像表示システム１の動作例を以下に説明する。
【００５８】
図２２は、図４（Ａ）の画素配列に表示される入力画像の一例を示す図である。図２２の入力画像は、図５（Ａ）の横ストライプ画像と同様に垂直画素方向Ｙｉに２画素周期に対応する空間周波数を有する局所画像を含む。図２３は、仮に、平滑化部１２が図２２の入力画像に対して平滑化を実行しない場合における表示画面１４ｄの発光素子の状態を示す図である。図３２に示されるように赤色発光素子２０Ｒだけが発光して赤に色付いて見える領域が存在する。
【００５９】
図２４は、図２２の入力画像を画素値で表した図である。説明の便宜上、図２４の入力画像では、図２２のハッチングが付された画素のＲ，Ｇ，Ｂのデータ値を「０」で示し、それ以外の画素のＲ，Ｇ，Ｂのデータ値を「１」で示すものとする。各画素の値は、０〜１の範囲内の実数である。なお、図２４では、各画素のＲ，Ｇ，Ｂのデータ値が全て同じ値であるため、１画素当たり１色のデータ値しか示されていない。図２４の入力画像を示す信号ＤＩが画像処理部１０に入力された場合の画像表示システム１の動作を以下に説明する。
【００６０】
図２５は、水平畳み込み部１１Ｈの出力Ｄ１Ｈで表される高域成分画像を示す図であり、図２６は、垂直畳み込み部１１Ｖの出力Ｄ１Ｖで表される高域成分画像を示す図であり、図２７は、第１斜め畳み込み部１１Ｄの出力Ｄ１Ｄで表される高域成分画像を示す図であり、図２８は、第２斜め畳み込み部１１Ｕの出力Ｄ１Ｕで表される高域成分画像を示す図である。
【００６１】
図２５及び図２６の高域成分画像において、たとえば、画素座標（３，３）での画素値Ｄ１Ｈ（３，３），Ｄ１Ｖ（３，３）はともに「１」である。具体的には、上式（２），（３）を用いて以下のように計算することができる。
【数８】
2013217963.tif 000010
【００６２】
図２７及び図２８の高域成分画像において、たとえば、画素座標（３，３）での画素値Ｄ１Ｄ（３，３），Ｄ１Ｕ（３，３）はともに「１」である。具体的には、上式（４），（５）を用いて以下のように計算することができる。
【数９】
2013217963.tif 000011
【００６３】
次に、図２９〜図３４は、図２４の入力画像を示す信号ＤＩが平滑化部１２に入力された場合に生成される画像を示す図である。ここで、水平フィルタ部１２１Ｈ，垂直フィルタ部１２１Ｖ，第１斜めフィルタ部１２１Ｄ及び第２斜めフィルタ部１２１Ｕは、図１８に示した共通の変換曲線（ＴＨ１＝１，ＴＨ＝２）を使用して混合係数β，β１，β２，β３の値を決定するものとする。このとき、図２５の帯域成分画像を構成する画素値Ｄ１Ｈ（ｉ，ｊ）は、すべて閾値ＴＨ１（＝１）以下であるので、混合比率βの値は常に零値である。このため、水平平滑部１２Ｈは、図２４の入力画像をそのまま垂直平滑部１２Ｖに出力する。
【００６４】
図２９は、垂直平滑部１２Ｖを構成する垂直フィルタ部１２１Ｖの出力Ｄ５Ｖで表される低周波成分画像を示す図であり、図３０は、垂直混合部１２２Ｖの出力Ｄ２Ｖで表される平滑化画像を示す図である。たとえば、図２９の低周波成分画像における画素座標（３，３）での画素値Ｄ５Ｖ（３，３）は、上式（７）を用いて次のように計算される。
【数１０】
2013217963.tif 000012
【００６５】
たとえば、図３０の平滑化画像における画素座標（３，３）での画素値Ｄ２Ｖ（３，３）（＝０）は、図２９の低域成分画像の画素値Ｄ５Ｖ（３，３）（＝０．７５）と画素値Ｄ２Ｈ（３，３）（＝Ｄ（３，３）＝０）とを混合することで得られる。このとき、画素値Ｄ５Ｖ（３，３）に乗算されるべき混合比率β１の値は、図２６の帯域成分画像の画素値Ｄ１Ｖ（３，３）（＝１）と図１８の変換曲線とから零値となる。また、図３０の平滑化画像の画素値Ｄ２Ｖ（３，４）（＝０．５）は、図２９の低域成分画像の画素値Ｄ５Ｖ（３，４）（＝０．５）と画素値Ｄ２Ｈ（３，４）（＝Ｄ（３，４）＝１）とを混合することで得られる（β１＝１；α１＝０）。
【００６６】
図３１は、第１斜め平滑部１２Ｄを構成する第１斜めフィルタ部１２１Ｄの出力Ｄ５Ｄで表される低周波成分画像を示す図であり、図３２は、第１斜め混合部１２２Ｄの出力Ｄ２Ｄで表される平滑化画像を示す図である。たとえば、画素座標（３，３）での画素値Ｄ５Ｄ（３，３）は、上式（８）を用いて次のように計算される。
【数１１】
2013217963.tif 000013
【００６７】
たとえば、図３２の平滑化画像の画素値Ｄ２Ｄ（３，３）（＝０）は、図３１の低域成分画像の画素値Ｄ５Ｄ（３，３）（＝０．６３）と図３０の画素値Ｄ２Ｖ（３，３）（＝０）とを混合することで得られる。このとき、混合比率β２の値は、図２７の帯域成分画像の画素値Ｄ１Ｄ（３，３）（＝０）と図１８の変換曲線とから０となり、混合比率α２の値は１となる。また、図３２の平滑化画像の画素値Ｄ２Ｄ（３，４）（＝０．５）は、図３１の低域成分画像の画素値Ｄ５Ｄ（３，４）（＝０．５）と図３０の画素値Ｄ２Ｖ（３，４）（＝０．５）とを混合することで得られる（β２＝１；α２＝０）。
【００６８】
そして、図３３は、第２斜め平滑部１２Ｕを構成する第２斜めフィルタ部１２１Ｕの出力Ｄ５Ｕで表される低周波成分画像を示す図であり、図３４は、第２斜め混合部１２２Ｕの出力Ｄ２で表される平滑化画像を示す図である。たとえば、画素座標（３，３）での画素値Ｄ５Ｕ（３，３）は、上式（９）を用いて次のように計算される。
【数１２】
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【００６９】
たとえば、図３４の平滑化画像の画素値Ｄ２（３，３）（＝０）は、図３３の低域成分画像の画素値Ｄ５Ｕ（３，３）（＝０．６３）と図３２の画素値Ｄ２（３，３）（＝０）とを混合することで得られる。このとき、混合比率β３の値は、図２８の帯域成分画像の画素値Ｄ１Ｕ（３，３）（＝１）と図１８の変換曲線とから零値となり、混合比率α２の値は１となる。また、図３４の平滑化画像の画素値Ｄ２（３，４）（＝０．５）は、図３３の低域成分画像の画素値Ｄ５Ｕ（３，４）（＝０．５）と図３２の画素値Ｄ２Ｄ（３，４）（＝０．５）とを混合することで得られる（β３＝１；α３＝０）。
【００７０】
図３５は、図３４の平滑化画像が表示画面１４ｄに表示された場合の発光素子の状態を概略的に示す図である。図２３の発光素子の状態と比べると、図３５の状態では、各単位表示セルにおいて赤色発光素子２０Ｒ、緑色発光素子２０Ｇ及び青色発光素子２０Ｂがほぼ均等な輝度で発光する領域が形成されるため、色付きが軽減されている。
【００７１】
以上説明したように実施の形態１の画像処理装置１では、図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、各単位表示セルは、発光素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが配置されない非表示点２０Ｎを有するので、表示画面１４ｄの全体での発光素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの使用個数を減らすことができる。また、帯域成分検出部１１は、表示画面１４ｄにおける発光素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの配列のうち所定方向（水平画素方向Ｘ，垂直画素方向Ｙ，右下斜め画素方向及び右上斜め画素方向）に現れる繰り返しパターンの周期に対応した高周波成分を入力画像から検出することができる。平滑化部１２は、その高周波成分に応じて入力画像を当該所定方向に平滑化することによって表示すべき画像を生成する。このため、表示画像における色付きによるノイズ発生を抑制することができる。したがって、発光素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの使用個数を抑制しつつ、表示画像における色付き発生を抑制することができる。
【００７２】
また、平滑化部１２は、帯域成分検出部１１で検出された高周波成分の大きさ（絶対値）に応じた平滑化強度で入力画像を当該所定方向に平滑化することができる。
【００７３】
実施の形態２．
次に、本発明に係る実施の形態２について説明する。上記画像表示システム１の機能の一部は、ハードウェア構成で実現されてもよいし、あるいは、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）を含むマイクロプロセッサにより実行されるコンピュータプログラムで実現されてもよい。当該機能の一部がコンピュータプログラムで実現される場合には、マイクロプロセッサは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から当該コンピュータプログラムをロードし実行することによって当該機能の一部を実現することができる。
【００７４】
図３６は、上記画像表示システム１の機能の一部をコンピュータプログラムで実現する場合の構成を示す機能ブロック図である。図３６に示されるように、この画像表示システム１は、演算装置３０と画像表示部１４とを有する。演算装置３０は、ＣＰＵを含むプロセッサ３１、表示制御部１３、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）３２、不揮発性メモリ３３、大容量記録媒体３４及びバス３５を備えている。不揮発性メモリ３３としては、たとえば、フラッシュメモリを使用することができる。また、大容量記録媒体３４としては、たとえば、ハードディスク（磁気ディスク）や光ディスクを使用することが可能である。
【００７５】
表示制御部１３は、図１の表示制御部１３と同じ機能を有し、プロセッサ３１からバス３５を介して転送された平滑化画像信号Ｄ２に基づいて表示画像信号Ｄ３を生成し、この表示画像信号Ｄ３を画像表示部１４に供給する。
【００７６】
プロセッサ３１は、不揮発性メモリ３３または大容量記録媒体３４からコンピュータプログラムをロードし実行することによって上記画像処理部１０の機能を実現することができる。図３７〜図３９は、実施の形態２の演算装置３０による処理手順の一例を概略的に示すフローチャートである。
【００７７】
図３７に示されるように、プロセッサ３１は、まず、高周波成分検出処理を実行する（ステップＳ１１）。具体的には、図３８に示されるように、プロセッサ３１は、上記実施の形態１の水平畳み込み部１１Ｈと同様に、水平画素方向Ｘｉにおける所定の空間周波数を有する第１の帯域成分を検出し（ステップＳ２１）、次いで、上記実施の形態１の垂直畳み込み部１１Ｖと同様に、垂直画素方向Ｙｉにおける所定の空間周波数を有する第２の帯域成分を検出する（ステップＳ２２）。さらに、プロセッサ３１は、上記実施の形態１の第１斜め畳み込み部１１Ｄと同様に、右下斜め画素方向における所定の空間周波数を有する第３の帯域成分を検出し（ステップＳ２３）、次いで、上記実施の形態１の第２斜め畳み込み部１１Ｕと同様に、右上斜め画素方向における所定の空間周波数を有する第４の帯域成分を検出する（ステップＳ２４）。
【００７８】
その後、図３７に示されるように、プロセッサ３１は、平滑化処理を実行する（ステップＳ１２）。具体的には、図３９に示されるように、プロセッサ３１は、上記実施の形態１の水平平滑部１２Ｈと同様に、第１の帯域成分の大きさに応じた強度で入力画像を水平画素方向Ｘｉに平滑化して第１の平滑化画像を生成し（ステップＳ３１）、次いで、上記実施の形態１の垂直平滑部１２Ｖと同様に、第２の帯域成分の大きさに応じた強度で第１の平滑化画像を垂直画素方向Ｙｉに平滑化して第２の平滑化画像を生成する（ステップＳ３２）。さらに、プロセッサ３１は、上記実施の形態１の第１斜め平滑部１２Ｄと同様に、第３の帯域成分の大きさに応じた強度で第２の平滑化画像を右下斜め画素方向に平滑化して第３の平滑化画像を生成し（ステップＳ３３）、次いで、上記実施の形態１の第２斜め平滑部１２Ｕと同様に、第４の帯域成分の大きさに応じた強度で第３の平滑化画像を右上斜め画素方向に平滑化して表示すべき画像を示す平滑化画像信号Ｄ２を生成する（ステップＳ３４）。
【００７９】
その後、図３７に示されるように、表示制御部１３は、プロセッサ３１から転送された平滑化画像信号Ｄ２に基づいて、画像表示部１４の画素配列に合わせた表示画像信号Ｄ３を生成する（ステップＳ１３）。
【００８０】
実施の形態１，２の変形例．
以上、図面を参照して本発明に係る種々の実施の形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、上記実施の形態１の画像表示部１４の表示画面１４ｄは、多数の発光素子を平面状に配列して構成されているが、これに限定されるものではない。たとえば、多数の発光素子を曲面状に配列して表示画面を構成してもよい。
【００８１】
また、図２（Ａ），（Ｂ）及び図３（Ａ），（Ｂ）に示した単位表示セル２０，２１は、いずれも、正方格子の格子点の１つを非表示点とするものである。ただし、単位表示セルを構成する格子は、正方格子に限定されるものではなく、単位表示セルに含まれる非表示点の数も１つに限定されるものではない。
【００８２】
また、上記画像表示システム１の構成の一部は、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）で実現することができる。また、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）により画像表示システム１の構成の一部を実現することも可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１  画像表示システム（画像表示装置）、  １０  画像処理部、  １１  帯域成分検出部、  １１Ｈ  水平畳み込み部、  １１Ｖ  垂直畳み込み部、  １１Ｄ  第１斜め畳み込み部、  １１Ｕ  第２斜め畳み込み部、  １２  平滑化部、  １２Ｈ  水平平滑部、  １２１Ｈ  水平フィルタ部、  １２２Ｈ  水平混合部、  １２Ｖ  垂直平滑部、  １２１Ｖ  垂直フィルタ部、  １２２Ｖ  垂直混合部、  １２Ｄ  第１斜め平滑部、  １２１Ｄ  第１斜めフィルタ部、  １２２Ｄ  第１斜め混合部、  １２Ｕ  第２斜め平滑部、  １２１Ｕ  第２斜めフィルタ部、  １２２Ｕ  第２斜め混合部、  １３  表示制御部、  １４  画像表示部、  １４ｄ  表示画面、  ２０，２１  単位表示セル、  ２０Ｇ，２１Ｇ  緑色発光素子、  ２０Ｒ，２１Ｒ  赤色発光素子、  ２０Ｂ，２１Ｂ  青色発光素子、  ２０Ｎ，２１Ｎ  非表示点、  ３０  演算装置、  ３１  プロセッサ、  ３２  ＲＡＭ、  ３３  不揮発性メモリ、  ３４  大容量記録媒体、  ３５  バス。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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