画像処理装置
【課題】液晶パネルの輝度階調特性が滑らかでない部分でも、画像データをなめらかに表示することを課題とする。
【解決手段】画像処理装置は、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値それぞれとを比較し、画素値の差の最小値が閾値以下であるか否かを判定する。そして、画像処理装置は、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値の差の最小値が閾値よりも大きいと判定した後、入力された画素の画素値が階調補正したデータを表示する液晶の特性により定められた閾値よりも小さい場合には、階調補正手法としてディザ補正を用いると決定し、当該画素の画素値が閾値よりも大きい場合には、階調補正手法としてフレームレートコントロールを用いると決定する。そして、画像処理装置は、画素ごとに決定された階調補正手法を、画素ごとに実施して階調補正を行う。
【解決手段】画像処理装置は、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値それぞれとを比較し、画素値の差の最小値が閾値以下であるか否かを判定する。そして、画像処理装置は、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値の差の最小値が閾値よりも大きいと判定した後、入力された画素の画素値が階調補正したデータを表示する液晶の特性により定められた閾値よりも小さい場合には、階調補正手法としてディザ補正を用いると決定し、当該画素の画素値が閾値よりも大きい場合には、階調補正手法としてフレームレートコントロールを用いると決定する。そして、画像処理装置は、画素ごとに決定された階調補正手法を、画素ごとに実施して階調補正を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力画像を階調補正して出力する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、RGB８bitの映像データをRGB６bitが主流の車載用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）に表示するには、車載用ＴＦＴにあわせて階調を減らす必要があった。
【０００３】
このように車載用ＴＦＴにあわせて階調を減らす階調補正の手法としては、周りに誤差を分散させるディザ補正や、液晶パネルのフレームを高速で切替えて残像効果によって擬似的に色を表現するＦＲＣ（Frame Rate Control）などがある。具体的には、図６に示すように、ナビ画面、DVD、DTV（Digital Television）などから入力された８bit階調の映像データ（画像データ）に対して、階調補正を実施して６bit階調に変換し、変換した６bit階調の画像データをＴＦＴパネルに出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５０６６６４号公報
【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、上記した従来の技術は、液晶パネルの輝度階調特性が滑らかでない部分では、フリッカが目立つために、画像データをなめらかに表示することができないという課題があった。
【０００６】
具体的には、ディザ補正は、周りに誤差を分散させるために、グレースケールのような規則的な映像を補正する場合には、補正をすることにより不要な模様などが表示されてしまう。また、FRCでは、フレームごとに画素値を変化させるために、フリッカ（ちらつき）が生じ易い。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液晶パネルの輝度階調特性が滑らかでない部分でも、画像データをなめらかに表示することが可能であ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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、入力画像を階調補正して出力する画像処理装置であって、前記入力画像の各画素の画素値に応じて、画素ごとに階調補正手法を決定する補正決定手段と、前記補正決定手段により画素ごとに決定された階調補正手法を、前記画素ごとに実施して階調補正を行う補正実施手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、入力画像において、階調差の大きい画素値が小さい部分、階調差の小さい画素値が大きい部分のそれぞれに適した補正手法を画素単位で選択することができる結果、液晶パネルの輝度階調特性が大きい場合でも、画像データをなめらかに表示することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１に係る画像処理装置の概要を説明するための図である。
【図２】図２は、実施例１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、階調補正処理部の詳細な構成を示す図である。
【図４】図４は、閾値の設定手法の例を示す図である。
【図５】図５は、実施例１に係る画像処理装置における階調補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図６は、従来技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像処理装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本実施例に係る画像処理装置の概要、画像処理装置の構成および処理の流れを順に説明し、最後に本実施例に対する種々の変形例を説明する。
【実施例１】
【００１２】
［画像処理装置の概要］
最初に、図１を用いて、実施例１に係る画像処理装置の概要を説明する。図１は、実施例１に係る画像処理装置の概要を説明するための図である。
【００１３】
この画像処理装置は、車両に搭載されるオーディオやカーナビなどのＡＶＮ、各種画像データなどを表示するＴＦＴパネルと接続される装置であり、具体的には、ＡＶＮから出力された８bitの画像データを６bitに階調補正してＴＦＴパネルに出力する。このような、画像処理装置は、特に、液晶パネルの輝度階調特性が滑らかでない部分でも、画像データをなめらかに表示することができる。
【００１４】
具体的には、図１に示すように、画像処理装置は、入力画像の各画素の画素値に応じて、画素ごとに階調補正手法を決定する。例えば、画像処理装置は、入力された画素の画素値が所定の閾値以下（例えば、４０）であれば、当該画素の階調補正手法を「ディザ補正」と決定して、「ディザ補正」で補正された画素をセレクタで選択して、ＴＦＴパネルに表示する。一方、画像処理装置は、入力された画素の画素値が所定の閾値より大きい（例えば、４１以上）場合には、当該画素の階調補正手法を「FRC」と決定して、「FRC」で補正された画素をセレクタで選択して、ＴＦＴパネルに表示する。
【００１５】
そして、画像処理装置は、上記した手法で、入力画像の全画素それぞれに対して階調補正手法を決定し、決定した階調補正を実施することで、８bit階調（R[7:0]、G[7:0]、B[7:0]）の入力画像を６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）の画像データに変換して出力する。
【００１６】
このようにすることで、実施例１に係る画像処理装置は、階調差の大きい画素値が小さい部分ではディザ補正を実施し、階調差の小さい画素値が大きい部分ではFRCを実施することができる。つまり、実施例１に係る画像処理装置は、輝度の差が大きくなる画素値が小さい黒色付近ではディザ補正を行い、輝度の差が小さい中間色や白色付近ではFRCを行うので、ＴＦＴパネルの輝度階調特性が急な場合であっても、フリッカなく、なめらかに表示することができる。
【００１７】
［画像処理装置の構成］
次に、図２を用いて、図１に示した画像処理装置の構成を説明する。図２は、実施例１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、この画像処理装置は、ＡＶＮ１０と、ＴＦＴパネル１５と、ディスプレイパネル基板２０とを有する。なお、ここで例示した装置は、あくまで例示であり、これに限定されるものではなく、画像処理装置には他の様々な装置が接続されている。
【００１８】
ＡＶＮ１０は、８bit階調（R[7:0]、G[7:0]、B[7:0]）の画像データをＴＦＴパネル１５に出力する車両に搭載されるオーディオや映像装置であり、特に、ＤＴＶ１０ａと、ＤＶＤ１０ｂと、ナビ１０ｃとを有する。ＤＴＶ１０ａは、デジタルテレビ放送を受信する装置であり、受信したデジタルテレビを後述するディスプレイパネル基板２０に出力する。ＤＶＤ１０ｂは、投入されたＤＶＤを再生して、再生した画像データをディスプレイパネル基板２０に出力する装置であり、ナビ１０ｃは、高精度地図情報を有するとともに道路の登坂状態や交通渋滞情報を取得してディスプレイパネル基板２０に出力する装置である。
【００１９】
ＴＦＴパネル１５は、ディスプレイパネル基板２０から出力された６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）の画像データを表示出力する液晶ディスプレイである。例えば、ＴＦＴパネル１５は、ディスプレイパネル基板２０から出力された６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）の地図データ、映画などを表示出力する。
【００２０】
ディスプレイパネル基板２０は、ＡＶＮ１０から入力された８bit階調の画像データを６bit階調の画像データに階調補正してＴＦＴパネル１５に出力する処理部であり、特に、マイコン２１と、バックライト／ＴＦＴ電源部２２と、映像処理部２３とを有する。
【００２１】
マイコン２１は、ディプレイパネル基板２０を制御する装置であり、具体的には、ＡＶＮ１０から出力された画像データを受け付けて映像処理部２３に入力したり、映像処理部２３からＴＦＴパネル１５に画像データを出力するためにタイミングコントローラ２６を制御したり、ユーザのＯｎ／ＯＦＦ操作に基づいて、ＴＦＴパネル１５の電源をＯＮ／ＯＦＦする制御信号をバックライト／ＴＦＴ電源部２２に出力したりする。
【００２２】
バックライト／ＴＦＴ電源部２２は、ＴＦＴパネル１５のバックライトや電源を制御する処理部であり、具体的には、マイコン２１から電源ＯＮの制御信号を受け付けた場合には、ＴＦＴパネル１５の電源やバックライトをＯＮにし、マイコン２１から電源ＯＦＦの制御信号を受け付けた場合には、ＴＦＴパネル１５の電源やバックライトをＯＦＦにする。
【００２３】
映像処理部２３は、ＡＶＮ１０から入力された画像データに対して各種補正処理を行ってＴＦＴパネル１５に出力する処理部であり、特に、画質補正部２４と、階調補正処理部２５と、タイミングコントローラ２６とを有する。
【００２４】
画質補正部２４は、ＡＶＮ１０から入力された画像データに対して、鮮鋭度や色合いを補正することで、高画質の画像データを生成する処理部であり、特に、コントラスト補正部２４ａと、明るさ補正部２４ｂと、輪郭補正部２４ｃとを有する。
【００２５】
コントラスト補正部２４ａは、画像データのコントラストを補正する処理部であり、例えば、ＡＶＮ１０から入力された画像データの明暗等の際立ちを調整することにより、コントラストの下げすぎによるぼやけなどを抑止し、黒から白までを滑らかなトーンで表現した画像データに補正する。
【００２６】
明るさ補正部２４ｂは、画像データの明るさを補正する処理部であり、例えば、ヒストグラムやガンマ曲線を用いて、入力画素の画素（輝度）に対応する補正後の画素を特定して、ＡＶＮ１０から入力された画像データの明るさを補正する（例えば、自然な明るさに）。
【００２７】
輪郭補正部２４ｃは、画像データの輪郭を補正する処理部であり、例えば、ＡＶＮ１０から入力された画像データのエッジ部分（輪郭部分）を強調する補正を行うことで、メリハリのある画像データに補正する。
【００２８】
階調補正処理部２５は、ＡＶＮ１０から入力された画像データに対して、階調補正を実施して６bit階調の画像データを生成する処理部であり、図３に示すように、特に、判定部２５ａと、ディザ補正部２５ｂと、ＦＲＣ部２５ｃと、切り捨て部２５ｄと、セレクタ２５ｅとを有する。なお、図３は、階調補正処理部の詳細な構成を示す図である。
【００２９】
かかる判定部２５ａは、入力画像の各画素の画素値に応じて、画素ごとに階調補正手法を決定する。具体的には、判定部２５ａは、ＡＶＮ１０から出力された画像データを１画素ずつ受け付ける。そして、判定部２５ａは、受け付けた対象画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較した結果、画素値の差の最小値が閾値以下の場合に当該画素をエッジ部分と判断し、画素値の差の最小値が閾値以上の場合に当該画素をグラデーション部分と判断する。なお、対象画素の周囲の画素とは、対象画素の四方の画素でもよく、さらに広げて八方の画素でもよく、ユーザにより任意に設定することができる。
【００３０】
続いて、判定部２５ａは、エッジ部分と判断した画素については、切り捨て部２５ｄで処理された画素を選択するようにセレクタ２５ｅに指示を出力し、グラデーション部分と判断した画素については、当該画素の画素値が所定の画素値より小さいか大きいかを判断する。そして、判定部２５ａは、グラデーション部分と判断した画素の画素値が所定の画素値以下の場合、ディザ補正部２５ｂで処理された画素を選択するようにセレクタ２５ｅに指示を出力し、グラデーション部分と判断した画素の画素値が所定の画素値より大きい場合、ＦＲＣ部２５ｃで処理された画素を選択するようにセレクタ２５ｅに指示を出力する。
【００３１】
ここで、図４を用いて、判定部２５ａがグラデーション部分と判断した画素についてディザ補正部２５ｂかＦＲＣ部２５ｃかを選択するための所定の画素値（閾値）の設定手法の例について説明する。なお、図４は、閾値の設定手法の例を示す図である。
【００３２】
まず、図４の（ａ）に示すように、入力された画素の画素値を示す入力データと、当該入力データが実際にＴＦＴパネルに表示されたときの画素値（輝度）とを対応付けたディスプレイ輝度特性グラフを作成する。そして、図４の（ｂ）に示すように、輝度値Ｙ[Ｎ]とＹ[Ｎ＋１]との輝度変化率が1.5倍以上となる入力データ（図４では、入力データが「4」）を閾値として設定する。この例では、画素値「４」が閾値となる。
【００３３】
図３に戻り、ディザ補正部２５ａは、表示可能な色を組み合わせて中間色を表現するディザリングを実施して、６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）の画像データを生成して、セレクタ２５ｅに出力する。具体的には、ディザ補正部２５ａは、入力された画素に対してグラデーションが滑らかに見える補正を行う。特に、ディザ補正部２５ａは、判定部２５ａにグラデーション部分と判断された比較的画素値の小さい、階調差の大きい黒色付近の８bit階調の画素に対して、ディザリングを実施して、６bit階調の画像データを生成し、グラデーションが滑らかに見える補正を行って、セレクタ２５ｅに出力する。
【００３４】
ＦＲＣ部２５ｃは、フレームレートコントロールを実施して、６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）の画像データを生成して、セレクタ２５ｅに出力する。具体的には、ＦＲＣ部２５ｃは、入力された画素に対してフレームレートコントロールを実施する。特に、ＦＲＣ部２５ｃは、判定部２５ａにグラデーション部分と判断された比較的画素値の大きい、階調差の小さい中間色や白色付近の８bit階調の画素に対して、ＴＦＴパネル１５のフレームレートを高速で切り替え、残像効果によって擬似的に色を表現するフレームレートコントロールを実施して、６bit階調の画像データを生成して、セレクタ２５ｅに出力する。
【００３５】
切り捨て部２５ｄは、下位２bitを切り捨てた画像データを生成して、セレクタ２５ｅに出力する。具体的には、切り捨て部２５ｄは、入力された画素に対して下位２bitを削除した６bit階調のデータを生成する。特に、切り捨て部２５ｄは、判定部２５ａにエッジ部分と判断された画素に対して、8bit階調（R[7:0]、G[7:0]、B[7:0]）のうち下位２bitを削除した６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）のデータを生成して、セレクタ２５ｅに出力する。
【００３６】
セレクタ２５ｅは、判定部２５ａの指示にしたがって、ディザ補正部２５ｂ、ＦＲＣ部２５ｃ、切り捨て部２５ｄのいずれかのデータを選択して、タイミングコントローラ２６に出力する。
【００３７】
なお、ここでは、判定部２５ａの指示にしたがって、セレクタ２５ｅが補正されたデータを選択する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、判定部２５ａは、入力された画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較した結果、画素値の差の最小値が閾値以下の場合に当該画素をエッジ部分と判断し、画素値の差の最小値が閾値以上の場合に当該画素をグラデーション部分と判断する。そして、判定部２５ａは、エッジ部分と判断した画素については、切り捨て部２５ｄのみに入力する。一方、判定部２５ａは、グラデーション部分と判断した画素の画素値が所定の画素値以下の場合、ディザ補正部２５ｂのみに入力画素を入力し、グラデーション部分と判断した画素の画素値が所定の画素値より大きい場合、ＦＲＣ部２５ｃのみに入力画素を入力するようにしてもよい。つまり、セレクタ２５ｅを用いずに、判定部２５ａは、入力画素について上記判定を行って、対応する補正部のみに入力画素を入力することもできる。
【００３８】
図２に戻り、タイミングコントローラ２６は、階調補正処理部２５から入力された画像データを、マイコン２１により制御されるタイミングでＴＦＴパネル１５に出力する。具体的には、タイミングコントローラ２６は、階調補正処理部２５から入力された階調補正後の各画素データを保持し、１フレーム分の画像データが入力されたところで、各画素データを組み合わせてＴＦＴパネル１５に出力する。また、タイミングコントローラ２６は、階調補正後の画素データが階調補正処理部２５から入力されるたびに、ＴＦＴパネル１５に出力するようにしてもよい。
【００３９】
［画像処理装置による処理］
次に、図５を用いて、画像処理装置による処理を説明する。図５は、実施例１に係る画像処理装置における階調補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
図５に示すように、実施例１に係る画像処理装置は、１画素毎に映像（画像データ）が入力されると（ステップＳ１０１肯定）、階調補正方法を自動判定すると設定されているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００４１】
なお、ここでは、入力された画素に応じて階調補正手法を変更するか、または、全ての画素に対して予め定めた階調補正手法を実施するかを判定する。また、ここでの設定は、ユーザにより任意に設定することができる。
【００４２】
そして、画像処理装置は、階調補正方法を自動判定すると設定されている場合（ステップＳ１０２肯定）、グラデーション部分のみを階調補正するか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００４３】
ここでは、画像処理装置は、受け付けた対象画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較した結果、画素値の差の最小値が閾値以下の場合に当該画素をエッジ部分と判断し、画素値の差の最小値が閾値以上の場合に当該画素をグラデーション部分と判断する。そして、画像処理装置は、階調補正の効果がよく現れるグラデーション部分と判断された画素についてのみ階調補正を行うのか、または、グラデーション部分とエッジ部分の両方について階調補正を行うのかを判定する。また、ここでの設定は、ユーザにより任意に設定することができる。
【００４４】
続いて、画像処理装置は、グラデーション部分のみを階調補正すると設定されている場合（ステップＳ１０３肯定）、受け付けた対象画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較し、画素値の差の最小値が設定値（閾値）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。なお、グラデーション部分のみを階調補正すると設定されていない場合、言い換えれば、グラデーション部分とエッジ部分の両方について階調補正を行う場合（ステップＳ１０３否定）、ステップＳ１０４を飛ばしてステップＳ１０５の処理を実行する。
【００４５】
そして、画像処理装置は、受け付けた対象画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較した結果、画素値の差の最小値が設定値（閾値）以下である場合（ステップＳ１０４肯定）、当該対象画素の画素値が所定の画素値（閾値）より小さいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００４６】
その後、画像処理装置は、当該対象画素の画素値が所定の画素値（閾値）より小さい場合（ステップＳ１０５肯定）、当該対象画素に対してディザ補正処理されたデータを選択し（ステップＳ１０６）、当該対象画素の画素値が所定の画素値（閾値）より大きい場合（ステップＳ１０５否定）、当該対象画素に対してＦＲＣ処理されたデータを選択する（ステップＳ１０７）。
【００４７】
一方、ステップＳ１０４に戻り、画像処理装置は、受け付けた対象画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較した結果、画素値の差の最小値が設定値（閾値）より大きい場合（ステップＳ１０４否定）、当該対象画素に対して下位２bitを切り捨てる処理されたデータを選択する（ステップＳ１０８）。
【００４８】
また、ステップＳ１０２に戻り、階調補正方法を自動判定すると設定されていない場合（ステップＳ１０２否定）、画像処理装置は、ディザ補正処理されたデータを選択すると設定されているのか（ステップＳ１０９）、またはＦＲＣ処理されたデータを選択すると設定されているのか（ステップＳ１１０）を判定する。
【００４９】
そして、画像処理装置は、ディザ補正処理されたデータを選択すると設定されている場合（ステップＳ１０９肯定）、当該対象画素に対してディザ補正処理されたデータを選択し（ステップＳ１０６）、ディザ補正処理されたデータを選択すると設定されておらず（ステップＳ１０９否定）、ＦＲＣ処理されたデータを選択すると設定されている場合（ステップＳ１１０肯定）、当該対象画素に対してＦＲＣ処理されたデータを選択する（ステップＳ１０７）。
【００５０】
また、画像処理装置は、ディザ補正処理されたデータを選択すると設定されておらず（ステップＳ１０９否定）、さらに、ＦＲＣ処理されたデータを選択すると設定されていない場合（ステップＳ１１０否定）、当該対象画素に対して下位２bitを切り捨てる処理されたデータを選択する（ステップＳ１０８）。
【００５１】
そして、画像処理装置は、入力画像の全画素に対して、上記したステップＳ１０１〜ステップＳ１１０の処理を実行する。
【００５２】
［実施例１による効果］
このように、実施例１によれば、入力画像の各画素の画素値に応じて、画素ごとに階調補正手法を決定し、画素ごとに決定された階調補正手法を画素ごとに実施して階調補正を行うことができる。その結果、入力画像において、階調差の大きい画素値が小さい部分、階調差の小さい画素値が大きい部分のそれぞれに適した補正手法を画素単位で選択することができる結果、液晶パネルの輝度階調特性が大きい場合でも、画像データをなめらかに表示することが可能である。
【００５３】
また、実施例１によれば、入力画像の各画素の画素値が階調補正したデータを表示する液晶の特性により定められた閾値よりも小さい場合には、階調補正手法としてディザ補正を用いると決定し、入力画像の各画素の画素値が閾値よりも大きい場合には、階調補正手法としてフレームレートコントロール（ＦＲＣ）を用いると決定することができる。その結果、輝度の差が大きくなる画素値が小さい黒色付近ではディザ補正を行い、輝度の差が小さい中間色や白色付近ではFRCを行うので、ＴＦＴパネルの輝度階調特性が急な場合であっても、フリッカなく、なめらかに表示することができる。
【００５４】
また、実施例１によれば、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値それぞれとを比較し、画素値の差の最小値が閾値以下であるか否かを判定し、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値の差の最小値が閾値よりも大きいと判定された入力画素に対してのみ、階調補正手法を決定することができる。その結果、階調補正により特段の効果が得られると期待できるグラデーション部分の画素についてのみ、階調補正を処理することができるので、入力画像の全画素について階調補正を行う場合と比較して、階調補正後のデータも遜色なく鮮明に保ったまま、補正処理を高速に実行することができる。
【００５５】
また、実施例１によれば、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値の差の最小値が閾値以下であると判定された前記入力された画素に対して、当該入力画素の下位２ビットを切り捨てる切り捨て処理を行うことができる。その結果、階調補正が重要でない、階調補正後の画像データと階調補正前の画像データとがあまり変化がない矩形やエッジ部分に対しても、画像の鮮度を保ちつつ、階調を減らすことができるとともに、補正処理を高速に実行することができる。
【実施例２】
【００５６】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下に示すように、（１）階調補正手法、（２）処理内容、（３）システム構成等、（４）プログラムにそれぞれ区分けして異なる実施例を説明する。
【００５７】
（１）階調補正手法
例えば、実施例１では、実行する階調補正手法として、ディザ補正とＦＲＣとを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、小さな画素値に対してより自然に階調補正できる手法や、大きな画素値に対してより自然に階調補正できる手法など他の補正手法を用いることもできる。
【００５８】
また、本願が開示する画像処理装置は、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値の差の最小値が閾値より大きいと判定された入力された画素に対して、当該入力画素の下位２ビットを切り捨てる切り捨て処理を階調補正手法として決定することもできる。
【００５９】
（２）処理内容
また、実施例１のフローチャートでは、階調補正を自動判定するか否かと予め定めた階調補正を実施するか否かとの両方を判定するフローについて場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、常に、階調補正を自動判定するように、予めユーザにより設定することもできる。
【００６０】
また、実施例１では、入力画像の各画素の画素値を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、入力画像の各画素の輝度値についても同様に処理することができる。
【００６１】
（３）システム構成等
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報（例えば、各種閾値など）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００６２】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合（例えば、画質補正部と階調補正処理部とを統合したり、階調補正処理部を判定部とその他の処理部とに分割したりするなど）して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【００６３】
（４）プログラム
なお、本実施例で説明した階調補正方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明に係る画像処理装置は、入力画像を階調補正して出力することに有用であり、特に、液晶パネルの輝度階調特性が大きい場合でも、画像データをなめらかに表示することに適する。
【符号の説明】
【００６５】
１０ ＡＶＮ
１０ａ ＤＴＶ
１０ｂ ＤＶＤ
１０ｃ ナビ
１５ ＴＦＴパネル
２０ ディスプレイパネル基板
２１ マイコン
２２ バックライト／ＴＦＴ電源部
２３ 映像処理部
２４ 画質補正部
２４ａ コントラスト補正部
２４ｂ 明るさ補正部
２４ｃ 輪郭補正部
２５ 階調補正処理部
２５ａ 判定部
２５ｂ ディザ補正部
２５ｃ ＦＲＣ部
２５ｄ 切り捨て部
２５ｅ セレクタ
２６ タイミングコントローラ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力画像を階調補正して出力する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、RGB８bitの映像データをRGB６bitが主流の車載用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）に表示するには、車載用ＴＦＴにあわせて階調を減らす必要があった。
【０００３】
このように車載用ＴＦＴにあわせて階調を減らす階調補正の手法としては、周りに誤差を分散させるディザ補正や、液晶パネルのフレームを高速で切替えて残像効果によって擬似的に色を表現するＦＲＣ（Frame Rate Control）などがある。具体的には、図６に示すように、ナビ画面、DVD、DTV（Digital Television）などから入力された８bit階調の映像データ（画像データ）に対して、階調補正を実施して６bit階調に変換し、変換した６bit階調の画像データをＴＦＴパネルに出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５０６６６４号公報
【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、上記した従来の技術は、液晶パネルの輝度階調特性が滑らかでない部分では、フリッカが目立つために、画像データをなめらかに表示することができないという課題があった。
【０００６】
具体的には、ディザ補正は、周りに誤差を分散させるために、グレースケールのような規則的な映像を補正する場合には、補正をすることにより不要な模様などが表示されてしまう。また、FRCでは、フレームごとに画素値を変化させるために、フリッカ（ちらつき）が生じ易い。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、液晶パネルの輝度階調特性が滑らかでない部分でも、画像データをなめらかに表示することが可能であ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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、入力画像を階調補正して出力する画像処理装置であって、前記入力画像の各画素の画素値に応じて、画素ごとに階調補正手法を決定する補正決定手段と、前記補正決定手段により画素ごとに決定された階調補正手法を、前記画素ごとに実施して階調補正を行う補正実施手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、入力画像において、階調差の大きい画素値が小さい部分、階調差の小さい画素値が大きい部分のそれぞれに適した補正手法を画素単位で選択することができる結果、液晶パネルの輝度階調特性が大きい場合でも、画像データをなめらかに表示することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１に係る画像処理装置の概要を説明するための図である。
【図２】図２は、実施例１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、階調補正処理部の詳細な構成を示す図である。
【図４】図４は、閾値の設定手法の例を示す図である。
【図５】図５は、実施例１に係る画像処理装置における階調補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図６は、従来技術を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像処理装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本実施例に係る画像処理装置の概要、画像処理装置の構成および処理の流れを順に説明し、最後に本実施例に対する種々の変形例を説明する。
【実施例１】
【００１２】
［画像処理装置の概要］
最初に、図１を用いて、実施例１に係る画像処理装置の概要を説明する。図１は、実施例１に係る画像処理装置の概要を説明するための図である。
【００１３】
この画像処理装置は、車両に搭載されるオーディオやカーナビなどのＡＶＮ、各種画像データなどを表示するＴＦＴパネルと接続される装置であり、具体的には、ＡＶＮから出力された８bitの画像データを６bitに階調補正してＴＦＴパネルに出力する。このような、画像処理装置は、特に、液晶パネルの輝度階調特性が滑らかでない部分でも、画像データをなめらかに表示することができる。
【００１４】
具体的には、図１に示すように、画像処理装置は、入力画像の各画素の画素値に応じて、画素ごとに階調補正手法を決定する。例えば、画像処理装置は、入力された画素の画素値が所定の閾値以下（例えば、４０）であれば、当該画素の階調補正手法を「ディザ補正」と決定して、「ディザ補正」で補正された画素をセレクタで選択して、ＴＦＴパネルに表示する。一方、画像処理装置は、入力された画素の画素値が所定の閾値より大きい（例えば、４１以上）場合には、当該画素の階調補正手法を「FRC」と決定して、「FRC」で補正された画素をセレクタで選択して、ＴＦＴパネルに表示する。
【００１５】
そして、画像処理装置は、上記した手法で、入力画像の全画素それぞれに対して階調補正手法を決定し、決定した階調補正を実施することで、８bit階調（R[7:0]、G[7:0]、B[7:0]）の入力画像を６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）の画像データに変換して出力する。
【００１６】
このようにすることで、実施例１に係る画像処理装置は、階調差の大きい画素値が小さい部分ではディザ補正を実施し、階調差の小さい画素値が大きい部分ではFRCを実施することができる。つまり、実施例１に係る画像処理装置は、輝度の差が大きくなる画素値が小さい黒色付近ではディザ補正を行い、輝度の差が小さい中間色や白色付近ではFRCを行うので、ＴＦＴパネルの輝度階調特性が急な場合であっても、フリッカなく、なめらかに表示することができる。
【００１７】
［画像処理装置の構成］
次に、図２を用いて、図１に示した画像処理装置の構成を説明する。図２は、実施例１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、この画像処理装置は、ＡＶＮ１０と、ＴＦＴパネル１５と、ディスプレイパネル基板２０とを有する。なお、ここで例示した装置は、あくまで例示であり、これに限定されるものではなく、画像処理装置には他の様々な装置が接続されている。
【００１８】
ＡＶＮ１０は、８bit階調（R[7:0]、G[7:0]、B[7:0]）の画像データをＴＦＴパネル１５に出力する車両に搭載されるオーディオや映像装置であり、特に、ＤＴＶ１０ａと、ＤＶＤ１０ｂと、ナビ１０ｃとを有する。ＤＴＶ１０ａは、デジタルテレビ放送を受信する装置であり、受信したデジタルテレビを後述するディスプレイパネル基板２０に出力する。ＤＶＤ１０ｂは、投入されたＤＶＤを再生して、再生した画像データをディスプレイパネル基板２０に出力する装置であり、ナビ１０ｃは、高精度地図情報を有するとともに道路の登坂状態や交通渋滞情報を取得してディスプレイパネル基板２０に出力する装置である。
【００１９】
ＴＦＴパネル１５は、ディスプレイパネル基板２０から出力された６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）の画像データを表示出力する液晶ディスプレイである。例えば、ＴＦＴパネル１５は、ディスプレイパネル基板２０から出力された６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）の地図データ、映画などを表示出力する。
【００２０】
ディスプレイパネル基板２０は、ＡＶＮ１０から入力された８bit階調の画像データを６bit階調の画像データに階調補正してＴＦＴパネル１５に出力する処理部であり、特に、マイコン２１と、バックライト／ＴＦＴ電源部２２と、映像処理部２３とを有する。
【００２１】
マイコン２１は、ディプレイパネル基板２０を制御する装置であり、具体的には、ＡＶＮ１０から出力された画像データを受け付けて映像処理部２３に入力したり、映像処理部２３からＴＦＴパネル１５に画像データを出力するためにタイミングコントローラ２６を制御したり、ユーザのＯｎ／ＯＦＦ操作に基づいて、ＴＦＴパネル１５の電源をＯＮ／ＯＦＦする制御信号をバックライト／ＴＦＴ電源部２２に出力したりする。
【００２２】
バックライト／ＴＦＴ電源部２２は、ＴＦＴパネル１５のバックライトや電源を制御する処理部であり、具体的には、マイコン２１から電源ＯＮの制御信号を受け付けた場合には、ＴＦＴパネル１５の電源やバックライトをＯＮにし、マイコン２１から電源ＯＦＦの制御信号を受け付けた場合には、ＴＦＴパネル１５の電源やバックライトをＯＦＦにする。
【００２３】
映像処理部２３は、ＡＶＮ１０から入力された画像データに対して各種補正処理を行ってＴＦＴパネル１５に出力する処理部であり、特に、画質補正部２４と、階調補正処理部２５と、タイミングコントローラ２６とを有する。
【００２４】
画質補正部２４は、ＡＶＮ１０から入力された画像データに対して、鮮鋭度や色合いを補正することで、高画質の画像データを生成する処理部であり、特に、コントラスト補正部２４ａと、明るさ補正部２４ｂと、輪郭補正部２４ｃとを有する。
【００２５】
コントラスト補正部２４ａは、画像データのコントラストを補正する処理部であり、例えば、ＡＶＮ１０から入力された画像データの明暗等の際立ちを調整することにより、コントラストの下げすぎによるぼやけなどを抑止し、黒から白までを滑らかなトーンで表現した画像データに補正する。
【００２６】
明るさ補正部２４ｂは、画像データの明るさを補正する処理部であり、例えば、ヒストグラムやガンマ曲線を用いて、入力画素の画素（輝度）に対応する補正後の画素を特定して、ＡＶＮ１０から入力された画像データの明るさを補正する（例えば、自然な明るさに）。
【００２７】
輪郭補正部２４ｃは、画像データの輪郭を補正する処理部であり、例えば、ＡＶＮ１０から入力された画像データのエッジ部分（輪郭部分）を強調する補正を行うことで、メリハリのある画像データに補正する。
【００２８】
階調補正処理部２５は、ＡＶＮ１０から入力された画像データに対して、階調補正を実施して６bit階調の画像データを生成する処理部であり、図３に示すように、特に、判定部２５ａと、ディザ補正部２５ｂと、ＦＲＣ部２５ｃと、切り捨て部２５ｄと、セレクタ２５ｅとを有する。なお、図３は、階調補正処理部の詳細な構成を示す図である。
【００２９】
かかる判定部２５ａは、入力画像の各画素の画素値に応じて、画素ごとに階調補正手法を決定する。具体的には、判定部２５ａは、ＡＶＮ１０から出力された画像データを１画素ずつ受け付ける。そして、判定部２５ａは、受け付けた対象画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較した結果、画素値の差の最小値が閾値以下の場合に当該画素をエッジ部分と判断し、画素値の差の最小値が閾値以上の場合に当該画素をグラデーション部分と判断する。なお、対象画素の周囲の画素とは、対象画素の四方の画素でもよく、さらに広げて八方の画素でもよく、ユーザにより任意に設定することができる。
【００３０】
続いて、判定部２５ａは、エッジ部分と判断した画素については、切り捨て部２５ｄで処理された画素を選択するようにセレクタ２５ｅに指示を出力し、グラデーション部分と判断した画素については、当該画素の画素値が所定の画素値より小さいか大きいかを判断する。そして、判定部２５ａは、グラデーション部分と判断した画素の画素値が所定の画素値以下の場合、ディザ補正部２５ｂで処理された画素を選択するようにセレクタ２５ｅに指示を出力し、グラデーション部分と判断した画素の画素値が所定の画素値より大きい場合、ＦＲＣ部２５ｃで処理された画素を選択するようにセレクタ２５ｅに指示を出力する。
【００３１】
ここで、図４を用いて、判定部２５ａがグラデーション部分と判断した画素についてディザ補正部２５ｂかＦＲＣ部２５ｃかを選択するための所定の画素値（閾値）の設定手法の例について説明する。なお、図４は、閾値の設定手法の例を示す図である。
【００３２】
まず、図４の（ａ）に示すように、入力された画素の画素値を示す入力データと、当該入力データが実際にＴＦＴパネルに表示されたときの画素値（輝度）とを対応付けたディスプレイ輝度特性グラフを作成する。そして、図４の（ｂ）に示すように、輝度値Ｙ[Ｎ]とＹ[Ｎ＋１]との輝度変化率が1.5倍以上となる入力データ（図４では、入力データが「4」）を閾値として設定する。この例では、画素値「４」が閾値となる。
【００３３】
図３に戻り、ディザ補正部２５ａは、表示可能な色を組み合わせて中間色を表現するディザリングを実施して、６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）の画像データを生成して、セレクタ２５ｅに出力する。具体的には、ディザ補正部２５ａは、入力された画素に対してグラデーションが滑らかに見える補正を行う。特に、ディザ補正部２５ａは、判定部２５ａにグラデーション部分と判断された比較的画素値の小さい、階調差の大きい黒色付近の８bit階調の画素に対して、ディザリングを実施して、６bit階調の画像データを生成し、グラデーションが滑らかに見える補正を行って、セレクタ２５ｅに出力する。
【００３４】
ＦＲＣ部２５ｃは、フレームレートコントロールを実施して、６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）の画像データを生成して、セレクタ２５ｅに出力する。具体的には、ＦＲＣ部２５ｃは、入力された画素に対してフレームレートコントロールを実施する。特に、ＦＲＣ部２５ｃは、判定部２５ａにグラデーション部分と判断された比較的画素値の大きい、階調差の小さい中間色や白色付近の８bit階調の画素に対して、ＴＦＴパネル１５のフレームレートを高速で切り替え、残像効果によって擬似的に色を表現するフレームレートコントロールを実施して、６bit階調の画像データを生成して、セレクタ２５ｅに出力する。
【００３５】
切り捨て部２５ｄは、下位２bitを切り捨てた画像データを生成して、セレクタ２５ｅに出力する。具体的には、切り捨て部２５ｄは、入力された画素に対して下位２bitを削除した６bit階調のデータを生成する。特に、切り捨て部２５ｄは、判定部２５ａにエッジ部分と判断された画素に対して、8bit階調（R[7:0]、G[7:0]、B[7:0]）のうち下位２bitを削除した６bit階調（R[5:0]、G[5:0]、B[5:0]）のデータを生成して、セレクタ２５ｅに出力する。
【００３６】
セレクタ２５ｅは、判定部２５ａの指示にしたがって、ディザ補正部２５ｂ、ＦＲＣ部２５ｃ、切り捨て部２５ｄのいずれかのデータを選択して、タイミングコントローラ２６に出力する。
【００３７】
なお、ここでは、判定部２５ａの指示にしたがって、セレクタ２５ｅが補正されたデータを選択する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、判定部２５ａは、入力された画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較した結果、画素値の差の最小値が閾値以下の場合に当該画素をエッジ部分と判断し、画素値の差の最小値が閾値以上の場合に当該画素をグラデーション部分と判断する。そして、判定部２５ａは、エッジ部分と判断した画素については、切り捨て部２５ｄのみに入力する。一方、判定部２５ａは、グラデーション部分と判断した画素の画素値が所定の画素値以下の場合、ディザ補正部２５ｂのみに入力画素を入力し、グラデーション部分と判断した画素の画素値が所定の画素値より大きい場合、ＦＲＣ部２５ｃのみに入力画素を入力するようにしてもよい。つまり、セレクタ２５ｅを用いずに、判定部２５ａは、入力画素について上記判定を行って、対応する補正部のみに入力画素を入力することもできる。
【００３８】
図２に戻り、タイミングコントローラ２６は、階調補正処理部２５から入力された画像データを、マイコン２１により制御されるタイミングでＴＦＴパネル１５に出力する。具体的には、タイミングコントローラ２６は、階調補正処理部２５から入力された階調補正後の各画素データを保持し、１フレーム分の画像データが入力されたところで、各画素データを組み合わせてＴＦＴパネル１５に出力する。また、タイミングコントローラ２６は、階調補正後の画素データが階調補正処理部２５から入力されるたびに、ＴＦＴパネル１５に出力するようにしてもよい。
【００３９】
［画像処理装置による処理］
次に、図５を用いて、画像処理装置による処理を説明する。図５は、実施例１に係る画像処理装置における階調補正処理の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
図５に示すように、実施例１に係る画像処理装置は、１画素毎に映像（画像データ）が入力されると（ステップＳ１０１肯定）、階調補正方法を自動判定すると設定されているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００４１】
なお、ここでは、入力された画素に応じて階調補正手法を変更するか、または、全ての画素に対して予め定めた階調補正手法を実施するかを判定する。また、ここでの設定は、ユーザにより任意に設定することができる。
【００４２】
そして、画像処理装置は、階調補正方法を自動判定すると設定されている場合（ステップＳ１０２肯定）、グラデーション部分のみを階調補正するか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００４３】
ここでは、画像処理装置は、受け付けた対象画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較した結果、画素値の差の最小値が閾値以下の場合に当該画素をエッジ部分と判断し、画素値の差の最小値が閾値以上の場合に当該画素をグラデーション部分と判断する。そして、画像処理装置は、階調補正の効果がよく現れるグラデーション部分と判断された画素についてのみ階調補正を行うのか、または、グラデーション部分とエッジ部分の両方について階調補正を行うのかを判定する。また、ここでの設定は、ユーザにより任意に設定することができる。
【００４４】
続いて、画像処理装置は、グラデーション部分のみを階調補正すると設定されている場合（ステップＳ１０３肯定）、受け付けた対象画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較し、画素値の差の最小値が設定値（閾値）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。なお、グラデーション部分のみを階調補正すると設定されていない場合、言い換えれば、グラデーション部分とエッジ部分の両方について階調補正を行う場合（ステップＳ１０３否定）、ステップＳ１０４を飛ばしてステップＳ１０５の処理を実行する。
【００４５】
そして、画像処理装置は、受け付けた対象画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較した結果、画素値の差の最小値が設定値（閾値）以下である場合（ステップＳ１０４肯定）、当該対象画素の画素値が所定の画素値（閾値）より小さいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００４６】
その後、画像処理装置は、当該対象画素の画素値が所定の画素値（閾値）より小さい場合（ステップＳ１０５肯定）、当該対象画素に対してディザ補正処理されたデータを選択し（ステップＳ１０６）、当該対象画素の画素値が所定の画素値（閾値）より大きい場合（ステップＳ１０５否定）、当該対象画素に対してＦＲＣ処理されたデータを選択する（ステップＳ１０７）。
【００４７】
一方、ステップＳ１０４に戻り、画像処理装置は、受け付けた対象画素の画素値と周囲の画素の画素値とを比較した結果、画素値の差の最小値が設定値（閾値）より大きい場合（ステップＳ１０４否定）、当該対象画素に対して下位２bitを切り捨てる処理されたデータを選択する（ステップＳ１０８）。
【００４８】
また、ステップＳ１０２に戻り、階調補正方法を自動判定すると設定されていない場合（ステップＳ１０２否定）、画像処理装置は、ディザ補正処理されたデータを選択すると設定されているのか（ステップＳ１０９）、またはＦＲＣ処理されたデータを選択すると設定されているのか（ステップＳ１１０）を判定する。
【００４９】
そして、画像処理装置は、ディザ補正処理されたデータを選択すると設定されている場合（ステップＳ１０９肯定）、当該対象画素に対してディザ補正処理されたデータを選択し（ステップＳ１０６）、ディザ補正処理されたデータを選択すると設定されておらず（ステップＳ１０９否定）、ＦＲＣ処理されたデータを選択すると設定されている場合（ステップＳ１１０肯定）、当該対象画素に対してＦＲＣ処理されたデータを選択する（ステップＳ１０７）。
【００５０】
また、画像処理装置は、ディザ補正処理されたデータを選択すると設定されておらず（ステップＳ１０９否定）、さらに、ＦＲＣ処理されたデータを選択すると設定されていない場合（ステップＳ１１０否定）、当該対象画素に対して下位２bitを切り捨てる処理されたデータを選択する（ステップＳ１０８）。
【００５１】
そして、画像処理装置は、入力画像の全画素に対して、上記したステップＳ１０１〜ステップＳ１１０の処理を実行する。
【００５２】
［実施例１による効果］
このように、実施例１によれば、入力画像の各画素の画素値に応じて、画素ごとに階調補正手法を決定し、画素ごとに決定された階調補正手法を画素ごとに実施して階調補正を行うことができる。その結果、入力画像において、階調差の大きい画素値が小さい部分、階調差の小さい画素値が大きい部分のそれぞれに適した補正手法を画素単位で選択することができる結果、液晶パネルの輝度階調特性が大きい場合でも、画像データをなめらかに表示することが可能である。
【００５３】
また、実施例１によれば、入力画像の各画素の画素値が階調補正したデータを表示する液晶の特性により定められた閾値よりも小さい場合には、階調補正手法としてディザ補正を用いると決定し、入力画像の各画素の画素値が閾値よりも大きい場合には、階調補正手法としてフレームレートコントロール（ＦＲＣ）を用いると決定することができる。その結果、輝度の差が大きくなる画素値が小さい黒色付近ではディザ補正を行い、輝度の差が小さい中間色や白色付近ではFRCを行うので、ＴＦＴパネルの輝度階調特性が急な場合であっても、フリッカなく、なめらかに表示することができる。
【００５４】
また、実施例１によれば、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値それぞれとを比較し、画素値の差の最小値が閾値以下であるか否かを判定し、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値の差の最小値が閾値よりも大きいと判定された入力画素に対してのみ、階調補正手法を決定することができる。その結果、階調補正により特段の効果が得られると期待できるグラデーション部分の画素についてのみ、階調補正を処理することができるので、入力画像の全画素について階調補正を行う場合と比較して、階調補正後のデータも遜色なく鮮明に保ったまま、補正処理を高速に実行することができる。
【００５５】
また、実施例１によれば、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値の差の最小値が閾値以下であると判定された前記入力された画素に対して、当該入力画素の下位２ビットを切り捨てる切り捨て処理を行うことができる。その結果、階調補正が重要でない、階調補正後の画像データと階調補正前の画像データとがあまり変化がない矩形やエッジ部分に対しても、画像の鮮度を保ちつつ、階調を減らすことができるとともに、補正処理を高速に実行することができる。
【実施例２】
【００５６】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下に示すように、（１）階調補正手法、（２）処理内容、（３）システム構成等、（４）プログラムにそれぞれ区分けして異なる実施例を説明する。
【００５７】
（１）階調補正手法
例えば、実施例１では、実行する階調補正手法として、ディザ補正とＦＲＣとを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、小さな画素値に対してより自然に階調補正できる手法や、大きな画素値に対してより自然に階調補正できる手法など他の補正手法を用いることもできる。
【００５８】
また、本願が開示する画像処理装置は、入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値の差の最小値が閾値より大きいと判定された入力された画素に対して、当該入力画素の下位２ビットを切り捨てる切り捨て処理を階調補正手法として決定することもできる。
【００５９】
（２）処理内容
また、実施例１のフローチャートでは、階調補正を自動判定するか否かと予め定めた階調補正を実施するか否かとの両方を判定するフローについて場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、常に、階調補正を自動判定するように、予めユーザにより設定することもできる。
【００６０】
また、実施例１では、入力画像の各画素の画素値を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、入力画像の各画素の輝度値についても同様に処理することができる。
【００６１】
（３）システム構成等
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報（例えば、各種閾値など）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００６２】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合（例えば、画質補正部と階調補正処理部とを統合したり、階調補正処理部を判定部とその他の処理部とに分割したりするなど）して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【００６３】
（４）プログラム
なお、本実施例で説明した階調補正方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明に係る画像処理装置は、入力画像を階調補正して出力することに有用であり、特に、液晶パネルの輝度階調特性が大きい場合でも、画像データをなめらかに表示することに適する。
【符号の説明】
【００６５】
１０ ＡＶＮ
１０ａ ＤＴＶ
１０ｂ ＤＶＤ
１０ｃ ナビ
１５ ＴＦＴパネル
２０ ディスプレイパネル基板
２１ マイコン
２２ バックライト／ＴＦＴ電源部
２３ 映像処理部
２４ 画質補正部
２４ａ コントラスト補正部
２４ｂ 明るさ補正部
２４ｃ 輪郭補正部
２５ 階調補正処理部
２５ａ 判定部
２５ｂ ディザ補正部
２５ｃ ＦＲＣ部
２５ｄ 切り捨て部
２５ｅ セレクタ
２６ タイミングコントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像を階調補正して出力する画像処理装置であって、
前記入力画像の各画素の画素値に応じて、画素ごとに階調補正手法を決定する補正決定手段と、
前記補正決定手段により画素ごとに決定された階調補正手法を、前記画素ごとに実施して階調補正を行う補正実施手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値それぞれとを比較し、画素値の差の最小値が閾値よりも小さいか否かを判定する画素値判定手段をさらに備え、
前記補正決定手段は、前記画素値判定手段により入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値の差の最小値が閾値よりも小さいと判定された前記入力された画素に対してのみ、前記階調補正手法を決定する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１】
入力画像を階調補正して出力する画像処理装置であって、
前記入力画像の各画素の画素値に応じて、画素ごとに階調補正手法を決定する補正決定手段と、
前記補正決定手段により画素ごとに決定された階調補正手法を、前記画素ごとに実施して階調補正を行う補正実施手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値それぞれとを比較し、画素値の差の最小値が閾値よりも小さいか否かを判定する画素値判定手段をさらに備え、
前記補正決定手段は、前記画素値判定手段により入力された画素の画素値と当該画素の周辺画素の画素値の差の最小値が閾値よりも小さいと判定された前記入力された画素に対してのみ、前記階調補正手法を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１７６０８２（Ｐ２０１０−１７６０８２Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１５１４（Ｐ２００９−２１５１４）
【出願日】平成２１年２月２日（２００９．２．２）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２日（２００９．２．２）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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