(57)【要約】【課題】表示画像の注目領域の低輝度部分の輝度差を判別し易くする画像処理装置を提供する。【解決手段】複数の画素からなる入力画像に基づいて、入力画像に対する、ユーザの目の順応度合を取得する第１の取得手段と、入力画像の各画素が注目領域にあるか否かを判定する判定手段とを備える。さらに、判定手段により注目領域にあると判定される画素が存在する場合に、第１の取得手段により取得された順応度合に基づいて、注目領域にある画素の階調値を調整する調整手段とを備える。【選択図】図１
2016024772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素からなる入力画像に基づいて、前記入力画像に対する、ユーザの目の順応度合を取得する第１の取得手段と、
前記入力画像の各画素が注目領域にあるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記注目領域にあると判定される画素が存在する場合に、前記第１の取得手段により取得された前記順応度合に基づいて、前記注目領域にある該画素の階調値を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記注目領域にある前記画素が取り得る階調値の最小値に応じた輝度の目標値を前記順応度合に基づいて取得する第２の取得手段をさらに備え、
前記調整手段は、前記目標値に基づいて前記調整を行う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】
前記注目領域にある前記画素が取り得る階調値の最大値に応じた輝度の目標値を前記順応度合に基づいて取得する第３の取得手段をさらに備え、
前記調整手段は、前記目標値に基づいて前記調整を行う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４】
前記調整手段は、前記注目領域にある前記画素の階調値のうちの最小値に応じた輝度が前記目標値よりも大きい場合は前記注目領域にある全画素の階調値を調整しない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５】
前記第１の取得手段は、前記入力画像の明るさについての情報を取得し、前記明るさについての情報に基づいて前記順応度合を取得することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記入力画像は、複数のブロックに分割され、
前記第１の取得手段は、前記明るさについての情報を前記ブロックごとに取得し、
前記判定手段は、前記明るさについての情報が第１の値を超えるときは該ブロックに含まれる全画素を注目領域にあると判定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】
前記明るさについての情報は、前記入力画像の階調値の最大値、前記入力画像に含まれる画素の階調値の平均値、または前記入力画像に含まれる第２の値を超える階調値を有する画素の個数が前記入力画像に含まれる全画素の個数に対して占める割合であ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８】
前記明るさについての情報は、前記ブロックに含まれる前記画素の階調値の最大値、該ブロックに含まれる全画素の階調値の平均値、または該ブロックに含まれる第２の値を超える階調値を有する画素の個数が該ブロックに含まれる全画素の個数に対して占める割合であることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記判定手段は、前記注目領域が第３の値を超える階調値を有する画素を含む高輝度ブロックか否かを判定するとともに前記高輝度ブロックと前記否と判定されたブロックとの距離を取得し、
前記調整手段は、前記距離に基づいて前記否と判定されたブロック内の前記画素の階調値の調整の度合を変化させることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記調整手段は、前記距離が第４の値を超える位置にある前記否と判定されたブロック内の前記画素の階調値の調整を行わないことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第１の取得手段は、前記入力画像を複数フレーム入力し、前記明るさについての情報を１フレームごとに取得することを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記第１の取得手段は、前記入力画像を複数フレーム入力し、前記明るさについての情報を２フレーム以上まとめて取得することを特徴とする請求項５または７に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記調整手段は、前記注目領域にある前記画素の階調値のうちの最大値に応じた輝度が前記目標値よりも小さい場合は前記注目領域にある全画素の階調値を調整しない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１４】
前記判定手段は、前記入力画像内での前記注目領域の位置を指定する位置情報を外部から入力し、その入力結果に基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記調整手段は、前記判定手段により前記注目領域にないと判定される画素が存在する場合に、前記注目領域にない該画素の階調値を調整しないことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
複数の画素からなる入力画像に基づいて、前記入力画像に対する、ユーザの目の順応度合を取得するステップと、
前記入力画像の各画素が注目領域にあるか否かを判定するステップと、
前記注目領域にあると判定される画素が存在する場合に、取得された前記順応度合に基づいて、前記注目領域にある該画素の階調値を調整するステップと、
を備えることを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用ディスプレイでは、診断領域すなわち注目領域内の画像の低輝度から高輝度に亘り、輝度差が認識できることが求められている。しかし、人の目には順応機構があり、ディスプレイの画面内に高輝度部分がある場合、目は高輝度部分に順応し、低輝度部分の感度が悪くなる。すなわち、画面内に高輝度部分があると、低輝度部分の輝度差が認識しにくくなる。そこで、画像の明るさに応じて黒輝度や白輝度の補正を行う機能を持つ液晶ディスプレイが提案されている（特許文献１）。
一方、医用ディスプレイを用いてＸ線画像などの画像診断を行う際には、注目領域以外の背景領域すなわち非注目領域の輝度が低いと診断領域すなわち注目領域の画像が見やすくなるため、背景領域の輝度を低下させることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１７５７９号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】松田隆夫著「視知覚」培風館、１９９６年９月３０日、ｐ．６１−６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した技術では注目領域と非注目領域の区別なく輝度調整を行うため、黒輝度を高くする制御を行う場合、非注目領域の黒輝度も高くなってしまうため非注目領域の輝度を下げたいという要求を満たせない。
【０００６】
本発明は上記に鑑み、表示画像の注目領域の低輝度部分の輝度差を判別し易くする画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、複数の画素からなる入力画像に基づいて、前記入力画像に対する、ユーザの目の順応度合を取得する第１の取得手段と、前記入力画像の各画素が注目領域にあるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記注目領域にあると判定される画素が存在する場合に、前記第１の取得手段により取得された前記順応度合に基づいて、前記注目領域にある該画素の階調値を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置を提供する。
【０００８】
本発明はまた、複数の画素からなる入力画像に基づいて、前記入力画像に対する、ユーザの目の順応度合を取得するステップと、前記入力画像の各画素が注目領域にあるか否かを判定するステップと、前記注目領域にあると判定される画素が存在する場合に、取得された前記順応度合に基づいて、前記注目領域にある該画素の階調値を調整するステップと、を備えることを特徴とする画像処理方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表示画像の注目領域の低輝度部分の輝度差を判別し易くする画像処理
装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の画像処理装置の実施例１を示すブロック図である。
【図２】実施例１における画像処理装置の機能を示すフローチャートである。
【図３】表示画像の最大輝度と明順応量の関係を示すグラフである。
【図４】表示画像の最大輝度と明順応量とを対応させたテーブルである。
【図５】明順応量と黒輝度目標値の関係を示すグラフである。
【図６】入力画像が複数のブロックに分割された状態を示す図である。
【図７】階調値と表示輝度の関係を示すテーブルである。
【図８】本発明の画像処理装置の実施例２を示すブロック図である。
【図９】明順応量と白輝度目標値の関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の画像処理装置の実施例３における入力画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施例１＞
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施例１を詳細に説明する。ただし本発明は本実施例に限られず、本発明の趣旨を逸脱すること無く、種々の構成により実施できる。
【００１２】
図１は、本発明の画像処理装置１００（以下「装置１００」と略称する）の実施例１を示すブロック図である。まずは言葉の定義を以下に説明する。すなわち、入力画像とは装置１００に入力される画像データのことである。入力画像に含まれる画素とは、上記入力される画像データを構成するものであって、装置１００に入力される画素データ（画素値）のことである。この画素データには例えば階調値、色度、彩度等が含まれる。輝度とはここでは上記階調値に基づいて画像あるいは画素を実際に表示させたときの画像表示部により観測される輝度の値（表示輝度）を指す。さらに入力画像は１フレームの静止画でも良いし、動画を形成する複数フレームでも良い。図１において、順応度合取得部１は、入力画像中に含まれる画素を表示した際の輝度の内、最大の輝度の値（最大輝度）を検出する。そして、検出した最大輝度から人間であるユーザの目の順応度合である明順応量を求める。黒輝度取得部２は、順応度合取得部１で求めた明順応量に基づいて黒輝度目標値（黒を表示させようと装置１００に入力された入力画像に含まれる画素の階調値の最低値により、実際に表示される輝度の値）（単位：ｃｄ／ｍ２）を求める。
【００１３】
領域判定部３は、入力画像の各画素が注目領域か非注目領域かを判定する。この判定処理は入力画像の全画素について行う。領域判定部３は、判定対象の画素が注目領域にあると判定した場合には、輝度調整部４にその画素を出力し、後述する輝度調整部４で輝度調整を行う。なお、出力制御部２０は領域判定部３と輝度調整部４とを含む。一方、非注目領域にあると判定した場合には領域判定部３はその画素をそのまま出力する。すなわち、非注目領域にあると判定された画素は輝度調整部４を通さずに出力される。輝度調整部４は、領域判定部３から入力した画素に対して黒を表示させた場合の表示輝度である黒輝度が、黒輝度目標値になるようにその画素の輝度の調整を行い、輝度調整後の画素を出力する。この輝度調整処理は注目領域にある画素について行う。出力制御部２０は、上記輝度調整部４からの出力と、非注目領域にあると判定した際の領域判定部３からの出力とからなる出力画像を表示調整部２１へ出力する。表示調整部２１は、所望の輝度で出力画像を表示できるように、入力した出力画像に対して画像信号に応じた階調変換を行う。例えば医療用ディスプレイの場合、ＤＩＣＯＭ  ＧＳＤＦに従った表示ができるように階調変換を行う。
【００１４】
図２は、実施例１における画像処理装置の機能を示すフローチャートである。フローは、装置１００に１フレームまたは複数フレームの入力画像を入力してスタートする。ステ
ップＳ１で、入力画像中の最大輝度を求める。ここで、本実施例では、入力画像を構成する各画素の階調値と表示輝度は、変換式または後述のルックアップテーブルにより一対一に対応しているため、各画素を表示させた際の輝度を求めるときには入力画像に含まれる各画素の階調値を参照すれば良い。ステップＳ２で、最大輝度に基づいて明順応量すなわち目が画像の明るさ（ここでは最大輝度）に対して順応する量を求める。なお、明るさは順応度合取得部に含まれる図示しない明るさ取得部により取得される。
【００１５】
ここで、本実施例の明順応量の値は、目の明順応の度合が大きくなるにしたがって大きくなるように定められている。すなわち、ステップＳ２では、最大輝度が大きいほど大きい明順応量となるように値を算出する。これは目の特性を模擬している。すなわち、入力画像中の最大輝度が大きい場合は、目はその明るい輝度に順応することになる。また、目は、視野内の明るさにより順応状態が変化する。例えば非特許文献１のＰ．６２図２−１３に示されているように、人の目の特性は明所と暗所で光覚閾すなわち目が検出可能な最小の明るさが変化する。そして明所の方が光覚閾は大きくなるため、明所では暗所よりも明るい輝度でないと明るさを検出しにくい。
【００１６】
ステップＳ３で、求めた明順応量に基づいて入力画像における最低階調値（ここでは０）に応じた表示輝度を所定の量だけ増加してなる輝度目標値（黒輝度目標値）を求める。目は、明るい輝度に順応している場合は低輝度部の感度が低くなる。そのため、ステップＳ３では、明順応量が大きくなるにつれて黒輝度目標値を大きくする。ステップＳ４で、入力画像の各画素が注目領域にあるか、非注目領域にあるかを判定する。ここで、注目領域とは、医療画像の場合は診断を行う組織などの画像がある領域（関心領域）であり、非注目領域は診断に不要な背景などの領域である。判定対象の入力画像を構成する画素が注目領域にあると判定されたときはステップＳ５へ移行する。一方、判定対象の画素が非注目領域にあると判定されたときはステップＳ６へ移行する。ステップＳ５で、黒輝度目標値に基づいてその画素の輝度調整を行う。これは画像の最大輝度は変えずに最低輝度が黒輝度目標値になるような後述の変換により行う。
【００１７】
したがって、表示画像の注目領域における低輝度部（暗部）の輝度が高くなるため、表示画像の高輝度部（明部）の輝度に目が順応している場合でも上記低輝度部の輝度差を認識しやすくすることができる。
【００１８】
図３は、表示画像の最大輝度と明順応量の関係を示すグラフである。なお、このグラフは模式的なものである。目は表示画像の明部に順応するため、仮に入力画像をそのまま表示すれば、表示画像の最大輝度に応じて目の順応の度合（明順応量）が図３のグラフのように変化する。すなわち、本実施例ではこのグラフの関係を満たすように明順応量を設定する。
【００１９】
図４は、表示画像の最大輝度と明順応量とを対応させたテーブルである。これは、例えば上記の図３におけるグラフ上のプロットであり、このテーブルにおける最大輝度と明順応量との対応関係は図３のグラフの関係を満たす。本実施例では明順応量はこのテーブルを用いて取得する。すなわち階調値と表示輝度とは１対１に対応し、それをテーブルとして持っておくが詳しくは図７とともに後述する。そしてこのテーブルを用いて階調値を参照して輝度を取得する。表示画像の最大輝度は入力画像の最大階調値に基づいて取得することができる。例えば、最大輝度が２０の場合には明順応量として９を出力する。最大輝度が１５などのテーブルにない値の場合にはその前後の数値から線形補間などにより求めれば良い。次に、黒輝度取得部２では、順応度合取得部１で求めた明順応量に応じて黒輝度目標値を算出するが詳しくは図５を用いて後述する。
【００２０】
なお、黒輝度目標値とは、以下のようなものである。すなわち、入力画像における入力
階調値（ここでは０〜２５５）のうち最も小さい階調値すなわち最低階調値（ここでは０）を、仮に輝度調整部４で輝度調整を行わずに画像表示部２２で表示させたとする。そのときに表示される輝度に所望の量だけ輝度を大きくしてなる輝度である。その手法は後述する。なお、入力画像は複数フレーム入力されても良い。その場合は例えば第１〜第１００フレームの入力画像が入力される場合には、第１〜第３、第４〜第６、第７〜第９、および第１０〜第１２フレームというように３フレーム毎にまとめて最大輝度を求めるようにしても良い。または、第１、第２、第３、第４フレームというように１フレーム毎に最大輝度を求めても良い。まとめるフレーム数は２フレーム以上のフレーム数を適宜選択する。
【００２１】
図５は、明順応量と黒輝度目標値の関係を示すグラフである。なお、このグラフは模式的なものである。グラフから明らかなように明順応量が大きいほど黒輝度目標値を大きく設定する。このように設定する理由は以下である。すなわち、目は表示画像の明るい輝度に順応（明順応）すると表示画像の暗い部分（低階調部分）での輝度の差を認識しにくくなる。そこで、明順応量が大きければ大きいほどそれに応じて黒輝度目標値もより大きく設定する。そして、その黒輝度目標値に応じて入力画像の注目領域における階調値の変換を行うことにより、注目領域における表示画像の低輝度部分の輝度差が認識しやすくなる。ここで、本実施例では黒輝度目標値を上記のグラフ上のプロットからなるテーブルを用いて取得する。すなわち明順応量を取得した場合と同様の取得方法である。
【００２２】
図６は、入力画像が複数のブロックに分割された状態を示す図である。ここでは図６を用いて各画素が注目領域にあるか或いは非注目領域にあるかの判定方法を説明する。領域判定部３は、図示しない領域分割部を有しており、領域分割部により入力画像５を複数のブロック（６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・）に分割する。そして各ブロック毎にそのブロックに含まれる画素の入力階調値のうち最大のものを取得する。その際、あるブロックにおける各画素の入力階調値のうち、最大のものが所定の値以上である場合は、そのブロックに含まれるすべての画素を注目領域にあると判定する。所定の値以上の入力階調値を有する画素がそのブロックに一つも無い場合、そのブロックは非注目領域と判定する。この判定を各ブロック（６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・）毎に行うことにより領域判定を行う。なお、これに限られず、そのブロックに含まれる全画素の入力階調値の平均値が所定の値以上のときはそのブロックを注目領域と判定しても良い。またはそのブロックに含まれる所定の値を超える階調値を有する画素の個数がそのブロックに含まれる全画素の個数に対して占める割合が所定の値を超えるときに、そのブロックを注目領域と判定しても良い。
【００２３】
図７は、階調値と表示輝度の関係を示すテーブルである。図７および以下の式１を用いて領域判定部３で注目領域と判定された画素について輝度調整部４での輝度の調整方法を説明する。ここで、式１は出力階調値Ｏ、入力階調値Ｉ、白の設定階調値Ｖ１、および黒輝度目標値に対応した設定階調値Ｖ０からなる。
【００２４】
Ｏ＝｛（Ｖ１−Ｖ０）／Ｖ１｝×Ｉ＋Ｖ０・・・（式１）
【００２５】
輝度調整部４は、上記式１により、入力画像に含まれる各画素の入力階調値Ｉを出力画像に含まれる各画素の出力階調値Ｏに変換することで表示画像の輝度を調整する。まず、上記のように黒輝度目標値を取得する。そして、取得した黒輝度目標値に対応する設定階調値Ｖ０を、図７のテーブルから求める。なお、このテーブルは、階調値と表示輝度が１対１に対応している。例えば、階調値１で画像を表示すると輝度が０．１５ｃｄ／ｍ２で表示されることを示している。ここで、黒輝度目標値が０．２ｃｄ／ｍ２であった場合、このテーブルから表示輝度である黒輝度目標値０．２ｃｄ／ｍ２に対応した設定階調値Ｖ０（ここではＶ０＝２）を取得する。
【００２６】
次に、白の設定階調値Ｖ１を設定する。すなわち、出力画像が取り得る出力階調値の最大値が入力画像が取り得る入力階調値の最大値と等しくなるように白の設定階調値Ｖ１（ここでは８ビットの場合で２５５とする）を設定する。すなわち白の入力階調値に応じた表示輝度と白の設定階調値Ｖ１に応じた表示輝度とが等しくなるようにゲイン調整を行う。言い換えると上記輝度調整の前後で表示画像における白の表示輝度が等しくなるようにゲイン調整を行う。すなわち上記式１に（Ｖ０，Ｖ１）＝（２，２５５）を入力すると、入力階調値Ｉが２５５の場合に出力階調値Ｏも２５５となりこのゲイン調整が行われていることが分かる。なお、入力階調値Ｉが０のとき、すなわち黒を表示させるときは上記式１および（Ｖ０，Ｖ１，Ｉ）＝（２，２５５，０）から出力階調値Ｏは２となり、これは黒輝度目標値に対応する設定階調値Ｖ０（ここでは２）と等しい。したがって、黒を表示するため入力階調値Ｉとして０が入力されると出力階調値として２という値に変換され、その値に基づいて対応する画素が表示される。そのため入力階調値Ｉ（ここでは０）により対応する画素を表示するときよりも明るい輝度（黒輝度目標値）で対応する画素が表示される。次に、輝度調整部４は、入力画像の画素が注目領域にあると判定されたときにその画素の入力階調値Ｉ（ここではＩ＝０〜２５５）の値に応じて出力階調値Ｏを計算する。よって、同一の画素を入力階調値Ｉで表示したときと出力階調値Ｏで表示したときとを比べると、この出力階調値Ｏで表示したときのほうが注目領域において輝度が高く表示される。なお、上記のように入力階調値Ｉが２５５のときは、入力階調値Ｉで表示したときとこの出力階調値Ｏで表示したときは同じ輝度に表示される。また、出力階調値Ｏは、式１の右辺の値を超えない最大の整数としても良いし、小数第１位を四捨五入した値でも良い。
【００２７】
入力画像に含まれる画素が注目領域にある場合は、輝度調整部４はその画素を入力し、階調値変換（輝度調整）を施してから出力する。一方、入力画像に含まれる画素が非注目領域にある場合は、領域判定部３はその画素を輝度調整部４を介さずに出力する。そして双方の出力から出力画像が形成され、その出力画像が表示調整部２１に入力される。そして、表示調整部２１は入力された出力画像に対してＤＩＣＯＭ  ＧＳＤＦに従う表示になるように階調変換を行い、その階調変換後の画像データを画像表示部２２に出力する。そして、画像表示部２２は入力された画像データに基づき画像を表示する。このようにして画像表示部２２で表示される画像は所望の輝度で表示することができる。本発明の画像表示部は、単フレームまたは複数フレームの入力画像に基づく出力画像を観測者に提示できればどのようなものでも良い。例えば液晶画像表示装置、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等である。表示調整部２１は、係る画像表示部２２の制御を行う回路等であり、装置１００と一体でも別体でも良い。
【００２８】
以上のように、仮に入力画像を直接表示させたときにはその表示画像の明るさにより目が明順応してしまうような場合、上記処理をその入力画像に施してからその処理後の画像を表示させる。そうすることで目が明順応を起こした場合でも、表示画像の注目領域での暗部すなわち低輝度部の輝度差を認識し易くできる。
【００２９】
なお、本実施例では順応度合取得部１で明順応量を求めるために入力画像中の最大階調値を検出し、その最大階調値に基づいて最大輝度を取得している。しかしこれに限られず、入力画像において、目の順応に与える影響の度合であれば他のものでも良い。例えば、入力画像の輝度の平均値である平均輝度や、所定の輝度以上の画素が入力画像に対して占める面積などを検出しても良い。上記所定の輝度以上の画素が入力画像に対して占める面積とはたとえば入力画像は複数の画素からなるので、入力画像を形成する全画素の個数に対する所定の輝度以上の輝度を有する画素の個数と定義付けることもできる。すなわちここでいう面積とは画素の個数と定義することができる。また、明順応量や黒輝度目標値を求める際にテーブルを参照しているが、計算式などにより求めても良い。
【００３０】
また、入力画像として複数フレームすなわち２フレーム以上が入力される場合、目の順応は時間特性を持っており、徐々に明るい部分に順応する。従って、明順応取得部１から明順応量を出力する際に、明順応量を求める前の値から求めた後の値に徐々に変化させるようにしても良い。それに応じて、黒輝度取得部２から黒輝度目標値を出力する際に、黒輝度目標値を求める前の値から求めた後の値に徐々に変化させるようにしても良い。またその変化のさせ方は連続的に変化させても良いし、段階的に変化させても良い。
【００３１】
また、領域判定部３では、各ブロック内の少なくとも一つの画素の入力階調値が所定の値以上である場合にそのブロックにある全画素を注目領域にあると判定しているが、他の方法で注目領域を規定しても良い。例えば、ブロック中に所定の値以上の入力階調値を有する画素がそのブロックにある全画素に対する所定の割合以上含まれている場合に、そのブロックを注目領域としても良い。または、装置１００の外部から、手入力等により入力画像内のどの領域が注目領域であるか或いは非注目領域であるかを指定するための位置情報を入力する。そして、領域判定部３は入力した位置情報に基づいて入力画像に含まれる各画素が注目領域にあるか否かを判定するようにしても良い。なお、位置情報は領域判定部３が有する図示しない位置情報入力部に入力される。この位置情報入力部は入力画像を入力する端子とは別に設けられる。
【００３２】
また、本実施例では、入力画像に含まれる各画素が注目領域にあるか否かの判定を行い、さらに注目領域にある画素のみを輝度調整部４に入力するように構成されている。しかし、これに限られず以下のようにしても良い。すなわち、領域判定部３では注目領域であるか非注目領域であるかの判定を行い、注目領域にある画素と、非注目領域にある画素とをそれぞれ輝度調整部４に入力する。そして、輝度調整部４がその判定結果に基づいて、注目領域にある画素のみに輝度調整を施してからその画素を出力し、非注目領域にある画素は輝度調整を施さずに出力するように構成しても良い。そして輝度調整が施されて出力された画素と、施されずに出力された画素とから形成される出力画像を上記同様に表示調整部２１に入力し、その後は同様に表示するようにしても良い。
【００３３】
また、本実施例では、装置１００は表示調整部２１に出力画像を入力し、例えばＤＩＣＯＭ  ＧＳＤＦに従う表示になるように階調変換を行っている。すなわち本実施例では輝度調整部４では入力階調値に基づき出力階調値を取得することで輝度調整を行っている。そして注目領域にある輝度調整された画素および非注目領域にある輝度調整されない画素からなる出力画像を形成して、それを表示調整部２１に入力する。そして表示調整部２１は、入力された出力画像に対してＤＩＣＯＭ  ＧＳＤＦに従う表示になるような階調変換を行う。そしてその階調変換された画像データを画像表示部２２により表示させる。しかし、本発明はこれに限られず、輝度調整部４で、階調値ではなく輝度値に基づいて輝度調整ができるように表示調整部２１で階調変換を行うようにしても良い。
【００３４】
以上述べたように本実施例の装置１００によれば、表示画像の注目領域の低輝度部分の輝度を上昇させ、非注目領域の輝度を上昇させないことにより表示画像の注目領域の低輝度部分の輝度差を判別し易くすることができる。
【００３５】
また、本実施例では、注目領域の画素に対しては必ず輝度調整部４にて輝度調整を行うようにしている。しかし、これに限られず、例えば全ての注目領域中の各画素の入力階調値に対応する表示輝度のうちの最小値が黒輝度目標値以上の場合には上記輝度調整を行わないようにしても良い。そのようにして輝度調整が必要なときと不要なときとを分けることで消費電力の削減が可能となる。
【００３６】
＜実施例２＞
図８は、本発明の画像処理装置２００（以下「装置２００」と略称する）の実施例２を
示すブロック図であり、実施例１と共通の構成については同一の番号を付して説明を省略する。また、実施例１と類似する構成については、百番台の番号を付すとともにその十の位及び一の位に共通番号を付して必要のない限り説明を省略する。上記のように、目は明るい輝度に順応すると暗部の輝度差が認識し難くなる。従って、明部の輝度を低下させることにより目の明順応を抑制することで、注目領域での入力画像の低輝度部分の輝度差を認識し易くすることができる。そこで本実施例では入力画像の入力階調値のうちの最大値を取得し、その最大値に基づいて明順応量を取得する。そして装置１００の黒輝度取得部２の代わりに設けた白輝度取得部７がその明順応量を取り込み、その明順応量に基づいて白輝度目標値を取得するようにした。その白輝度目標値に基づいて入力画像に含まれる注目領域の画素に対して輝度調整する。
【００３７】
図９は、明順応量と白輝度目標値の関係を示すグラフである。なお、このグラフは模式的なものであり必ずしも正確ではない。図９に示すように白輝度目標値は、明順応量に応じて単調に減少する。上記白輝度目標値はこのグラフ上のプロットとしてあらかじめ用意された図示しないテーブルにより取得する。すなわち明順応量を取得して、その明順応量に対応した白輝度目標値をこのテーブル（例えば図７のテーブル）から取得する。なお、明順応量の取得方法は実施例１と同様である。
【００３８】
本実施例について具体的に説明する。本実施例では、実施例１と同様に、領域判定部３にて入力画像の各画素が注目領域か非注目領域かを判定する。その判定の結果、注目領域にある画素については輝度調整部１０４による輝度調整を行う。ここで、本実施例での輝度調整部１０４は出力階調値Ｏ、入力階調値Ｉ、白の設定階調値Ｖ１（８ビットでは２５５）、白輝度目標値に対応した設定階調値Ｖ２からなる以下の式２を用いて入力画像の輝度調整すなわちここでは階調値変換を行う。
【００３９】
Ｏ＝（Ｖ２／Ｖ１）×Ｉ・・・（式２）
【００４０】
白輝度目標値に対応した設定階調値Ｖ２は、実施例１の黒輝度目標値と同様に、図７のような階調値と表示輝度の関係を示すテーブルをあらかじめ用意しておき、それを用いて求める。例えば、白輝度目標値が９１０ｃｄ／ｍ２である場合は、白輝度目標値に対応した階調値Ｖ２は２５３とする。入力画像が有する各画素の内、注目領域にある画素は、輝度調整部４により上記式２にその画素の入力階調値Ｉが入力され、その入力結果である出力階調値Ｏが取得される。すなわち本実施例ではこの取得処理が輝度調整部１０４の輝度調整そのものである。その出力階調値Ｏを取得することでこの画素の輝度を調整し、その調整後の画素を出力する。一方、非注目領域にあると判定された画素は上記輝度調整をせずに領域判定部３から出力される。出力制御部１２０は上記双方の出力画素から形成される出力画像を表示調整部２１に出力する。
【００４１】
表示調整部２１は入力された出力画像に対して上記同様にＤＩＣＯＭ  ＧＳＤＦに従った表示ができるような階調変換を行い、この階調変換結果を画像表示部２２に出力する。画像表示部２２はこの階調変換結果である画像データに基づいて画像を表示する。そうすることでその画像は所望の輝度で表示されることとなる。また、本実施例では、注目領域の画素に対して必ず輝度調整部４にて輝度調整を行うようにしている。しかし、例えば注目領域中の全ての画素の階調値の最大値に応じた表示輝度が白輝度目標値以下の場合には、その注目領域については輝度調整を行わないようにしても良い。
【００４２】
以上のようにすることで、目が明順応してしまう明るさを入力画像が有しているときでも、注目領域の白輝度を低下させることで表示画像の注目領域の黒の輝度を変化させることなくその表示画像の注目領域の低輝度部分の輝度差を判別し易くすることができる。なお、本実施例では、式２を用いて入力階調値Ｉから出力階調値Ｏを取得することで表示画
像の輝度調整を行っている。しかし、これに限られず液晶ディスプレイの場合はバックライトで表示画像の輝度調整を行っても良い。その場合、黒の輝度がバックライトによる輝度調整前後で変化しないように階調変換を行うことで、上記の例と同様にすることができる。
【００４３】
＜実施例３＞
図１０は、本発明の画像処理装置の実施例３における入力画像を示す図である。なお、実施例１と共通の構成については同一の番号を付して説明を省略する。図１０は入力画像５を複数のブロックに分割した状態を示す。本実施例の画像処理装置は、表示画像の注目領域の低輝度部分の輝度差を判別し易くするものであって、所定の注目領域の輝度を上昇させない或いは上昇の度合を小さくする画像処理装置である。
【００４４】
図１０において、白塗り部分は非注目領域であり、それ以外のブロックは注目領域であることを示している。高輝度ブロック８は、所定の入力階調値を超える画素が含まれるブロックである。仮にこの入力画像のデータに基づいて画像表示部によりこの入力画像を表示させて人間がこの表示された入力画像を注視する場合、例えば高輝度ブロック８から距離が離れるほど高輝度ブロック８の影響による明順応はより軽減される。
【００４５】
従って、高輝度ブロック８からの距離が離れている注目領域に対しては、図示しない輝度調整部による輝度調整（ここでは階調値変換）を行わないようにすることで、その注目領域の黒輝度を上昇させることなく、高いコントラストを維持することができる。すなわち高輝度ブロック８からの距離が遠い注目領域では、人間の目の高輝度ブロック８に起因する明順応が軽減されているため、その注目領域については黒輝度を上昇しなくても低輝度の輝度差を見分けることができる。
【００４６】
具体的には、全ブロック（６ａ、６ｂ、…）のうち、所定の入力階調値を超える画素を持つブロックすなわち高輝度ブロック８を図示しない高輝度ブロック検出部により検出する。なお、高輝度ブロック検出部は図示しない領域判定部に設けられても良いし、それとは別に設けられても良い。そして、図示しない距離取得部により、高輝度ブロックの中心と、各注目領域のブロックの中心間の距離を各注目領域のブロック毎に求める。なお、距離取得部は領域判定部に設けられても良いし、それとは別に設けられても良い。また、上記距離は各ブロックの中心間の距離ではなく、各ブロック内の所定の位置の間での距離であっても良い。
【００４７】
上記距離取得部により求めた距離が所定の距離閾値を超えるブロックについては、注目領域であっても輝度調整部による輝度の調整を行わないようにする。なお、高輝度ブロックが２つあるときは以下のようにしても良い。すなわち、先ず、第１の高輝度ブロックについて第１の高輝度ブロックの中心と、各注目領域のブロックの中心間の距離を求める。次に、その求めた距離が所定の距離閾値を超える第１のブロックを検出する。次に、同様にして、第２の高輝度ブロックについて第２の高輝度ブロックの中心と、各注目領域のブロックの中心間の距離を求める。
【００４８】
次に、その求めた距離が所定の距離閾値を超える第２のブロックを検出する。そして、第１のブロックと第２のブロックとに共通のブロックについては、注目領域であっても輝度調整部による輝度の調整を行わないようにしても良い。そうすることで、高輝度ブロックが複数存在するときでも複数の高輝度ブロックからの距離に基づいた輝度の調整を実現できる。さらに高輝度ブロックが３つ以上のときでも同様に構成できる。すなわち、上記に加えてさらに第３の高輝度ブロックについて第３の高輝度ブロックの中心と、各注目領域のブロックの中心間の距離を求める。次に、その求めた距離が所定の距離閾値を超える第３のブロックを検出する。そして、第１のブロックと第２のブロックと第３のブロック
とに共通のブロックについては、注目領域であっても輝度調整部による輝度の調整を行わないようにしても良い。
【００４９】
図１０では、距離閾値を模式的に点線９で示している。斜線部分のブロック１１は、その中心が距離閾値内にあるため、輝度調整部による輝度調整が行われ、その結果、黒輝度が上昇される。一方、黒塗り部分のブロック１０は、その中心が距離閾値外にあるため、注目領域であっても輝度調整部による輝度調整は行われず、黒輝度は上昇されない。なお、本実施例では、高輝度ブロックの中心と各注目領域の中心間の距離が所定の閾値以上の場合は、輝度調整部による輝度調整を行わないようにしている。しかし、各注目領域のブロック内に存在する画素の輝度調整の度合いを、高輝度ブロック８の中心と、各注目領域のブロックの中心との距離に応じて変化させても良い。例えば、上記距離閾値を２段階に分けて、距離が近い方の１段階目では黒輝度の値を上記黒輝度目標値の値に設定し、距離が遠い２段階目では黒輝度の値を、黒輝度目標値と階調値０に対応する表示輝度との中間の値に設定するようにしても良い。すなわち、距離が遠くなればなるほど注目領域の輝度の上昇度合いを小さくするようにしても良い。
【００５０】
以上のように、本実施例の画像処理装置は、入力画像５の入力階調値が高い部分である高輝度ブロック８からの距離が大きくなるにつれて輝度調整の度合いを小さくするように制御される。すなわち距離が大きくなるほど輝度を上昇させる割合を小さくするように制御される。或いは所定の距離閾値以上にあるブロックについては注目領域であっても輝度調整を行わないように制御される。その結果、表示画像の注目領域の低輝度部分の輝度差を判別し易くすることができる。さらに所定の注目領域の輝度の上昇度合いが小さいか或いは上昇させない分だけ消費電力の削減も可能となる。
【００５１】
本発明は上記各実施例の画像処理装置として捉えられる。本発明はまた、上記画像処理装置の構成要素が各ステップを実行する画像処理方法や、画像処理装置の制御方法としても捉えられる。なお、本発明の種々の特徴は上記の実施例に限られるものではなく、広く応用可能なものである。また、上記の実施例１、２、および３の画像処理装置は、例えば、プログラム（ソフトウェア）に従って動作するＣＰＵやメモリ等を備えた情報処理装置を用いて実現できる。或いは、この画像処理装置の各構成要素を情報の入出力や演算が可能な回路であるロジック回路等のハードウェアにより構成しても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１  順応度合取得部、３  領域判定部、４  輝度調整部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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