(57)【要約】【課題】  表示器に対する観察者の位置に応じて表示画面上に現れるムラを補正するようにした画像処理装置、画像表示システム、プログラム及び方法を提供する。【解決手段】  画像処理装置１０は、表示装置２０に対する観察者の位置を示す位置情報を取得し、当該取得した位置情報に基づいて表示装置２０に対する観察者の位置によって観察される表示画面上のムラを補正するための補正値を生成し、当該生成された補正値を用いて画像信号を変換する。表示装置２０は、当該変換された画像信号に基づいて表示を行なう。【選択図】  図１
2009276391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示器に対する観察者の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した位置情報に基づいて前記表示器に対する観察者の位置によって観察される表示画面上のムラを補正するための補正値を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された補正値を用いて画像信号を変換する変換手段と
を具備し、
前記表示器は、
前記変換手段により変換された画像信号に基づいて表示を行なう
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記表示器に対する観察者の観察位置に対応して表示画面上におけるムラを補正するための補正値を記憶する補正値記憶手段
を更に具備し、
前記生成手段は、
前記取得手段により取得した位置情報に基づいて前記補正値記憶手段により記憶された補正値を取得し、演算処理を実施することで前記補正値の生成を行なう
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】
前記取得手段は、
前記位置情報として、表示器に対する観察者の角度、表示器に対する観察者の距離の少なくとも１つを取得する
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】
表示画面上に各種情報を表示する表示手段と、
前記表示画面上に表示するための画像信号を処理する画像処理手段と
を具備し、
前記画像処理手段は、
前記表示手段に対する観察者の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得した位置情報に基づいて前記表示手段に対する観察者の位置によって観察される表示画面上のムラを補正するための補正値を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された補正値を用いて画像信号を変換する変換手段と
を具備し、
前記表示手段は、
前記変換手段により変換された画像信号に基づいて表示を行なう
ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項５】
コンピュータを、
表示器に対する観察者の位置を示す位置情報を取得する取得手段、
前記取得手段により取得した位置情報に基づいて前記表示器に対する観察者の位置によって観察される表示画面上のムラを補正するための補正値を生成する生成手段、
前記生成手段により生成された補正値を用いて画像信号を変換する変換手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項６】
画像処理装置における画像処理方法であって、
表示器に対する観察者の位置を示す位置情報を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得した位置情報に基づいて前記表示器に対する観察者の位置によって観察される表示画面上のムラを補正するための補正値を生成する生成工程と、
前記生成工程で生成された補正値を用いて画像信号を変換する変換工程と
を含み、
前記表示器は、
前記変換工程で変換された画像信号に基づいて表示を行なう
ことを特徴とする画像処理装置における画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面上のムラを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ、液晶、プラズマ等の表示器においては、表示画面の一部に輝度出力値や色出力値等の出力特性値にバラツキを生じてしまうことがある。このようなバラツキは、表示画面の輝度ムラや色ムラとして認識される。輝度ムラ、色ムラ等は、画素を構成する素子の製造ばらつき等に起因すると考えられている。輝度ムラ、色ムラ等は、画素単位に与える電気信号を補正することにより解消できる。
【０００３】
従来、種々の補正方法が提案されている。例えば、画面を複数の領域に分割し、その分割領域毎に表示させたい輝度分布と実際の輝度分布とを比較して、両者の輝度が等しくなるまで補正値を書き換える工程を繰り返すことにより、最適な補正値を設定する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、表示画面を複数の三角形領域に分割し、各三角形領域の頂点で補正値を設定する方法も提案されている。この方法における各三角形要素領域内の補正値は、各三角形領域における頂点での補正値から線形補間して求められる（特許文献２参照）。また更に、分割された各領域に与える補正値を、分割領域境界線上の複数点での補正量を用いて非線形関数で求める技術も提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平６−１０５１８５号公報
【特許文献２】特開２０００−３１６１７０号公報
【特許文献３】特開２００２−１０８２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ディスプレイを様々な方向から観察した場合、距離や角度といった観察位置によってムラの見え方が異なってくる場合がある。しかし、上述した特許文献１〜特許文献３に記載された方法では、観察位置を考慮した補正値は持っていないため、観察方向によってはムラ補正が最適に行なわれない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、表示器に対する観察者の位置に応じて表示画面上に現れるムラを補正するようにした画像処理装置、画像表示システム、プログラム及び方法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】
上記目的を達成するため、本発明の一態様による画像処理装置は、表示器に対する観察者の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した位置情報に基づいて前記表示器に対する観察者の位置によって観察される表示画面上のムラを補正するための補正値を生成する生成手段と、前記生成手段により生成された補正値を用いて画像信号を変換する変換手段とを具備し、前記表示器は、前記変換手段により変換された画像信号に基づいて表示を行なうことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様による画像表示システムは、表示画面上に各種情報を表示する表示手段と、前記表示画面上に表示するための画像信号を処理する画像処理手段とを具備し、前記画像処理手段は、前記表示手段に対する観察者の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得した位置情報に基づいて前記表示手段に対する観察者の位置によって観察される表示画面上のムラを補正するための補正値を生成する生成手段と、前記生成手段により生成された補正値を用いて画像信号を変換する変換手段とを具備し、前記表示手段は、前記変換手段により変換された画像信号に基づいて表示を行なうことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様によるプログラムは、コンピュータを、表示器に対する観察者の位置を示す位置情報を取得する取得手段、前記取得手段により取得した位置情報に基づいて前記表示器に対する観察者の位置によって観察される表示画面上のムラを補正するための補正値を生成する生成手段、前記生成手段により生成された補正値を用いて画像信号を変換する変換手段として機能させる。
【００１０】
また、本発明の一態様による方法は、画像処理装置における画像処理方法であって、表示器に対する観察者の位置を示す位置情報を取得する取得工程と、前記取得工程で取得した位置情報に基づいて前記表示器に対する観察者の位置によって観察される表示画面上のムラを補正するための補正値を生成する生成工程と、前記生成工程で生成された補正値を用いて画像信号を変換する変換工程とを含み、前記表示器は、前記変換工程で変換された画像信号に基づいて表示を行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、表示器に対する観察者の位置に応じて表示画面上に現れるムラを補正することができるため、観察者がどのような位置から表示器を観察しても良好な画像品質を保証できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係わる画像処理装置、画像表示システム、プログラム及び方法の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、本発明に係わる画像表示システムの機能的な構成の一例を示す図である。
【００１４】
画像表示システムは、画像処理装置１０と、表示装置２０とを具備して構成される。
【００１５】
表示装置２０は、プロジェクタ、液晶、プラズマ等の表示器であり、ユーザ（以下、観察者と言う）に対して各種情報を表示する。画像処理装置１０は、入力される画像信号（以下、入力信号と言う）を処理してそれを表示装置２０に出力する。ここで、画像処理装置１０は、その機能的な構成として、補正値記憶部１１と、観察者位置情報取得部１２と、補正値生成部１３と、信号変換部１４とを具備して構成される。
【００１６】
補正値記憶部１１は、表示装置２０に向けて出力する画像信号を補正するための補正値を記憶する。この補正値についての詳細は後述するが、例えば、観察者と表示装置２０との位置関係に応じて設けられる。なお、補正値記憶部１１は、画像処理装置１０外部のストレージ等により実現されても構わない。
【００１７】
観察者位置情報取得部１２は、観察者と表示装置２０との位置関係を示す情報、すなわち、表示装置２０に対する観察者の位置情報（例えば、距離や角度）を取得する。位置情報の取得方法は、特に問わない。例えば、表示装置２０とリモコンとに位置センサを設け、表示装置２０とリモコンとの距離及び角度を測定し、それを観察者の位置情報としてもよい。また、表示装置２０に配されたカメラ等で観察者のいる方向を撮影し、その撮影画像中で観察者の顔を検出することで、表示装置２０に対する観察者の位置情報を取得してもよい。その他、リモコン等を用いて表示装置２０上に設定画面を表示させ、角度や距離を数値入力する方法なども考えられる。なお、取得する位置情報の形式は、任意の形式で構わない。
【００１８】
補正値生成部１３は、観察者の位置に応じて表示画面上に現れるムラを補正するための補正値を生成する。この補正値の生成方法についての詳細は後述するが、例えば、観察者位置情報取得部１２により取得された位置情報に応じて補正値記憶部１１に記憶された補正値を取得し、それを演算処理することで生成される。
【００１９】
信号変換部１４は、補正値生成部１３により生成された補正値に基づいて画像信号を変換する。なお、信号変換部１４により変換された補正後の画像信号は、表示装置２０に向けて出力される。
【００２０】
以上が、画像表示システムの構成の一例についての説明である。なお、上記説明した、画像処理装置には、コンピュータが組み込まれている。コンピュータには、ＣＰＵ等の主制御手段、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段が具備される。また、コンピュータにはその他、キーボード、マウス、ディスプレイ又はタッチパネル等の入出力手段、ネットワークカード等の通信手段等も具備される。なお、これら各構成手段は、バス等により接続され、主制御手段が記憶手段に記憶されたプログラムを実行することで制御される。
【００２１】
ここで、図２から図４を用いて、補正値記憶部１１に記憶される補正値について説明する。ここでは、まず、図２を用いて、補正値記憶部１１に記憶される補正値の導出方法の一例について説明する。
【００２２】
補正値の導出にあたってはまず、表示装置２０に対する角度（この場合、θａ、θｂ、θｃ）を変化させて表示装置２０の発光面、すなわち、表示画面上の輝度や色度をカメラ等で撮影する。このカメラ等により撮影された撮影画像では、図２に示すように、撮影する角度によって画面上に現れるムラの明るい部分や暗い部分が異なってくる。ここで、補正値は、この角度を変化させて撮影された撮影画像に基づいて導出される。この補正値により、角度によって見えが異なるムラを補正できることになる。
【００２３】
続いて、図３を用いて、補正値について具体例を挙げて説明する。図３（ａ）は、表示画面上の場所毎の入力信号値とその輝度値の特性を表すグラフを示しており、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す輝度特性を持つ表示画面上における場所を示している。
【００２４】
図３（ａ）を参照すると、入力信号値Ｘを与えた場合、場所Ａでは輝度値Ｙ’となり、場所Ｂでは輝度値Ｙとなる。この輝度差がムラとなって表示画面上に現れる。そこで、場所Ｂにおける輝度値を補正するために、場所Ｂに対しては、例えば、輝度値をＹ’に補正する補正値を設ける。すなわち、この補正値を用いて、場所Ｂにおける入力信号値ＸをΔｘだけ増加させてＸ’に補正する。その結果、場所Ｂにおける輝度値は、場所Ａにおける輝度値と同じＹ’となり、輝度を起因としたムラを補正できることになる。ここで、場所Ｂにおける補正値として補正値記憶部１１に記憶される補正値は、増減分のΔｘであってもよいし、補正後の入力信号値Ｘ’であってもよい。なお、図３においては、輝度についてのムラを補正する場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、例えば、色度やＸＹＺ値などにより生じるムラを補正するようにしてもよい。
【００２５】
続いて、図４を用いて、補正値記憶部１１に記憶される補正値のデータ構成の一例について説明する。この図４に示す補正値のデータ構成の一例では、観察角度毎に補正値（補正値θａから補正値θｃ）が記憶されている。補正値θａから補正値θｃまでの各補正値データには、表示画面上の場所や階調毎に補正量が定められている。ここで、表示画面上の場所は、例えば、表示画面上における特定の領域（例えば、代表的な場所）各々を示していてもよいし、表示画面領域を正方状に分割し、その分割領域各々を示していてもよい。また、表示画面上の各ピクセルを示していてもよく、特に問わない。
【００２６】
なお、図４においては、表示装置２０に対する観察者の観察角度に対応して補正値を保持しているが、観察角度に限らず、距離や観察空間の座標値など、観察位置に関する任意の形式で補正値を保持するように構成してもよい。また、図４においては、入力信号の全階調に対して補正値を設けているが、これに限られない。なお、全階調に対して補正値を設け、入力信号を補正するように構成した場合には、当然ではあるが、全階調において輝度ムラを無くせることになる。
【００２７】
次に、図５を用いて、補正値生成部１３による補正値の生成処理の一例について説明する。ここでは、図４に示す補正値に基づいて観察者の観察角度に対応した補正値を生成する場合について説明する。
【００２８】
ここで、表示装置２０を正面から見て、その右方向を０度、左方向を１８０度とし、観察者は、角度θｘの方向に位置して表示装置２０、すなわち、表示画面を観察しているとする。このとき、補正値生成部１３では、角度θｘに近接する角度θａにおける補正値Ｐ（θａ）と、角度θｂにおける補正値Ｐ（θｂ）とを補正値記憶部１１から取り出す。そして、この近接する補正値であるＰ（θａ）、Ｐ（θｂ）を用いて、観察者のいる方向、つまり、θｘにおける補正値Ｐ（θｘ）を算出する。この算出には、任意の演算式を用いればよい。例えば、θａ、θｂ、及びθｘは、「式１」のような関係で表すことができる。
【００２９】
Ｐ（θａ）＝（θｂ−θｘ）/（θｂ−θａ）×Ｐ（θａ）＋（θｘ−θａ）/（θｂ−θａ）×Ｐ（θｂ）・・・（式１）
「式１」では、θｂとθｘ及びθａとθｘの距離の比率を、補正値Ｐ（θａ）、補正値Ｐ（θｂ）に掛け合わせて算出している。なお、θｘに対応する補正値が、補正値記憶部１１に記憶されている場合、演算を行なう必要はなく、そのままその値を補正値として採用することができる。
【００３０】
次に、図６を用いて、図１に示す画像表示システムにおける動作の一例について説明する。なお、ここでは、画像処理装置１０により入力信号を補正し、それを表示装置２０に表示させる動作について説明する。
【００３１】
この処理が開始すると、画像処理装置１０はまず、観察者位置情報取得部１２において、表示装置２０を観察する人の位置情報を取得する（ステップＳ１０１）。そして、補正値生成部１３において、観察者の位置情報に基づいて補正値記憶部１１から補正値を取得してそれを演算処理し、観察者の位置に応じた補正値を生成する（ステップＳ１０２）。
【００３２】
補正値の生成が済むと、画像処理装置１０は、信号変換部１４において、補正値生成部１３により生成した補正値に基づいて入力信号を補正し（ステップＳ１０３）、その変換後の画像信号を表示装置２０に向けて出力する（ステップＳ１０４）。この結果、表示装置２０では、その補正後の画像信号に基づく表示を行なうことになる。
【００３３】
以上説明したように実施形態１によれば、表示装置２０に対する観察者の位置に応じて表示画面上におけるムラを補正するため、観察者がどのような位置から表示装置２０を観察しても良好な画像品質を保証できる。
【００３４】
（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。実施形態２における画像表示システムの構成、及びその全体動作は、上述した実施形態１における図１、図６と同様となるため、その説明については省略し、ここでは、相違点についてのみ説明する。相違点としては、補正値記憶部１１の記憶される補正値のデータ構成、及び補正値生成部１３による補正値生成処理にある。
【００３５】
ここで、実施形態２に係わる補正値記憶部１１においては、図７に示すように、表示画面上のある特定の場所についての観察角度を、他の場所の観察角度よりも詳細に刻み、その観察角度に応じて補正値を保持する。例えば、場所Ａでは、１度刻みに補正値を保持し（図７（ａ））、それ以外の場所では、３０度刻みに補正を保持する。つまり、図７における場所Ａは、ここで言う特定の場所となる。
【００３６】
実施形態２に係わる補正値生成部１３においては、表示画面上の場所Ａに対応する補正値の生成に際しては、図７（ａ）に示す１度刻みの補正値を用いて補正値を生成する。また、場所Ａ以外の場所における補正値の生成に際しては、図７（ｂ）に示す３０度刻みの補正値を用いて補正値を生成する。例えば、図８に示すように、観察者が角度θｘの方向で表示装置２０を観察しているとする。このとき、表示画面上の場所Ａ以外の場所は、角度１２０度及び角度１５０度でしか補正値を持っておらず、画面上の場所Ａは角度θｘにおける補正値ＰＡ（θｘ）を持っているとする。この場合、補正値生成部１３においては、θｘに最も近いθ１２０のデータを用いて、表示画面上の場所Ｂ（場所Ａ以外の場所を示す）の補正値ＰＢ（θｘ）を導出する（式２参照）。
【００３７】
ＰＢ（θｘ）＝ＰＡ（θｘ）×ＰＢ（θ１２０）/ＰＡ（θ１２０）・・・（式２）
このようにして表示画面上の場所Ｂ以外の場所についても、同様にして補正値を求めることができる。
【００３８】
以上説明したように実施形態２によれば、表示画面上の一部の場所にだけ（観察位置毎の）補正値を詳細に持たせる。これにより、その詳細な補正値を持つ表示画面上の場所では、高精度に補正値を生成することができる。また、詳細な補正値を画面全体ではなく、画面の一部にのみ持たせるため、メモリ使用量を抑えることができる。
【００３９】
以上が本発明の代表的な実施形態の一例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。
【００４０】
なお、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体等としての実施態様を採ることもできる。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。例えば、画像処理装置１０に表示装置２０が内蔵されていてもよい。
【００４１】
また、本発明は、ソフトウェアのプログラムをシステム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置に内蔵されたコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することにより実施形態の機能が達成される場合をも含む。この場合、供給されるプログラムは実施形態で図に示したフローチャートに対応したコンピュータプログラムである。
【００４２】
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳ（Operating System）に供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。
【００４３】
コンピュータプログラムを供給するためのコンピュータ読み取り可能な記録媒体としては以下が挙げられる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などである。
【００４４】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることが挙げられる。この場合、ダウンロードされるプログラムは、圧縮され自動インストール機能を含むファイルであってもよい。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【００４５】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納してユーザに配布するという形態をとることもできる。この場合、所定の条件をクリアしたユーザに、インターネットを介してホームページから暗号を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用して暗号化されたプログラムを実行し、プログラムをコンピュータにインストールさせるようにもできる。
【００４６】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどとの協働で実施形態の機能が実現されてもよい。この場合、ＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行ない、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【００４７】
更に、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれて前述の実施形態の機能の一部或いは全てが実現されてもよい。この場合、機能拡張ボードや機能拡張ユニットにプログラムが書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ（Central Processing Unit）などが実際の処理の一部又は全部を行なう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係わる画像表示システムの機能的な構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示す補正値記憶部１１に記憶される補正値の導出方法の一例を示す図である。
【図３】表示画面上の場所に応じた輝度特性の一例を示す図である。
【図４】図１に示す補正値記憶部１１に記憶される補正値のデータ構成の一例を示す図である。
【図５】図１に示す補正値生成部１３による補正値の生成処理の一例を示す図である。
【図６】図１に示す画像表示システムにおける動作の一例を示すフローチャートである。
【図７】実施形態２に係わる補正値記憶部１１に記憶される補正値のデータ構成の一例を示す図である。
【図８】実施形態２に係わる補正値生成部１３による補正値の生成処理の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    画像処理装置
１１    補正値記憶部
１２    位置情報取得部
１３    補正値生成部
１４    信号変換部
２０    表示装置
【図１】
2009276391.tif 000003
【図２】
2009276391.tif 000004
【図３】
2009276391.tif 000005
【図４】
2009276391.tif 000006
【図５】
2009276391.tif 000007
【図６】
2009276391.tif 000008
【図７】
2009276391.tif 000009
【図８】
2009276391.tif 000010