JP2010014909A - Image conversion device, image conversion method, liquid crystal display device, image conversion program and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、斜めから見た場合に色ずれがほとんど生じないように画像を高速で変換する画像変換装置、画像変換方法、液晶表示装置、画像変換プログラム、及び、記録媒体に関する。 The present invention relates to an image conversion device, an image conversion method, a liquid crystal display device, an image conversion program, and a recording medium that convert an image at high speed so that almost no color shift occurs when viewed obliquely.
液晶パネル、特にVA(垂直配向)型の液晶パネルにおいて、正面から見た場合における画像と、斜めから見た場合における画像とで見た目の印象が異なるという現象が生じる。この現象はVA型の液晶パネルにおいて、斜めから見た場合において画像が淡く白っぽく見えるため、一般に白茶け現象と呼ばれている。 In a liquid crystal panel, in particular, a VA (vertical alignment) type liquid crystal panel, a phenomenon occurs in which an appearance impression is different between an image when viewed from the front and an image when viewed from an oblique direction. This phenomenon is generally called a whitish phenomenon because an image looks pale and whitish when viewed obliquely in a VA liquid crystal panel.
また、白茶け現象は特にVA(垂直配向)型の液晶パネルにおいて、正面から見た場合の画像の階調−輝度特性と、斜めから見た場合の画像の階調−輝度特性とにズレが生じるために発生する現象である。ここで、階調−輝度特性のズレとは、具体的には図12に示すように、正面から見た場合の画像は、階調値が大きくなるほど輝度が大きくなるが、斜めから見た場合の画像は、ある階調の範囲において階調値が大きくなっても、輝度が大きくならなかったり、逆に輝度が小さくなったりすること(階調反転)である。 In particular, in the VA (vertical alignment) type liquid crystal panel, the white-brown phenomenon is shifted between the gradation-luminance characteristics of the image when viewed from the front and the gradation-luminance characteristics of the image when viewed from the oblique side. This is a phenomenon that occurs. Here, the difference between the gradation-luminance characteristics is, specifically, as shown in FIG. 12, the image when viewed from the front increases in luminance as the gradation value increases, but when viewed from an oblique direction. In the image of (2), even if the gradation value increases in a certain gradation range, the luminance does not increase or conversely the luminance decreases (gradation inversion).
図13は、白茶け現象が発生する画像を、正面から見た場合の画像(a)と、斜めから見た場合の画像(b)を示す図である。この画像は、駆動電圧が1Vの画像領域31、駆動電圧が3Vの画像領域32、及び、駆動電圧が5Vの画像領域33で構成されている。 FIG. 13 is a diagram illustrating an image (a) when an image in which a white-brown phenomenon occurs is viewed from the front, and an image (b) when viewed from an oblique direction. This image is composed of an image region 31 with a drive voltage of 1V, an image region 32 with a drive voltage of 3V, and an image region 33 with a drive voltage of 5V.
この画像を正面から見た場合、階調値が大きくなるほど輝度が大きくなるために、図13(a)のように、階調値が大きくなるほど明るく表示されるが、斜めから見ると、階調反転が発生するために、図13(b)の画像領域32のように、画像領域33よりも階調が小さいにも関わらず、明るく見えてしまう。 When this image is viewed from the front, since the luminance increases as the gradation value increases, the image is displayed brighter as the gradation value increases as shown in FIG. 13A. Since inversion occurs, the image area 32 in FIG. 13B looks bright even though the gradation is smaller than that of the image area 33.
この白茶け現象を解決する画像処理方法が特許文献1に開示されている。 An image processing method that solves this white-brown phenomenon is disclosed in Patent Document 1.
具体的には、特許文献1に開示されている画像処理方法の一実施形態において、元画像の各画素の入力階調に対してルックアップテーブル(LUT)を用いて、入力階調に対応する明暗2つの出力階調を作成し、元画像の各画素を、作成された出力階調が明るい画素と出力階調が暗い画素とを組み合わせた複数の画素に置き換えたり(空間分割)、元画像の各画素を出力階調が明るい画素に置き換えた画像フレームと元画像の各画素を出力階調が暗い画素に置き換えた画像フレームとを交互に表示したり(時間分割)、空間分割及び時間分割を組み合わせたりしている。 Specifically, in one embodiment of the image processing method disclosed in Patent Document 1, a lookup table (LUT) is used for the input gradation of each pixel of the original image to correspond to the input gradation. Create two output gradations, light and dark, and replace each pixel in the original image with multiple pixels that combine the created pixels with a bright output gradation and pixels with a dark output gradation (space division), or the original image An image frame in which each pixel is replaced with a pixel with a light output gradation and an image frame in which each pixel of the original image is replaced with a pixel with a dark output gradation are displayed alternately (time division), space division, and time division Are combined.
図14は、上記画像処理方法を用いて得られる画像を斜め60度から見た場合の階調−輝度特性を示している。点線で示された曲線が、上記画像処理方法を用いて得られる画像の階調−輝度特性であり、その他の曲線が、上記画像処理方法を用いずに得られる画像の階調−輝度特性を示している。また、図15は、図13における白茶け現象が発生する画像を上記画像処理方法を用いて変換し、変換によって得られた画像を正面から見た場合の画像(a)と、変換によって得られた画像を斜めから見た場合の画像(b)を示す図である。この画像は、駆動電圧が1Vの画像領域41、駆動電圧が1Vの暗領域と駆動電圧が5Vの明領域とを組み合わせて表示する画像領域42、及び、駆動電圧が5Vの画像領域43で構成されている。上記画像処理方法を行わない場合に白茶け(階調反転)が発生する中間調領域(駆動電圧3V付近)の画像を、駆動電圧1Vの暗領域と駆動電圧5Vの明領域とを組み合わせて表示することにより、斜めから見ても階調反転が起こらないことがわかる。 FIG. 14 shows the gradation-luminance characteristics when an image obtained by using the image processing method is viewed at an angle of 60 degrees. The curve indicated by the dotted line is the gradation-luminance characteristic of the image obtained using the image processing method, and the other curve is the gradation-luminance characteristic of the image obtained without using the image processing method. Show. FIG. 15 shows an image (a) obtained by converting the image in which the white-brown phenomenon in FIG. 13 occurs using the above-described image processing method, and the image obtained by the conversion viewed from the front, and is obtained by the conversion. It is a figure which shows the image (b) at the time of seeing the image which looked from the diagonal. This image is composed of an image area 41 having a driving voltage of 1V, an image area 42 displaying a combination of a dark area having a driving voltage of 1V and a bright area having a driving voltage of 5V, and an image area 43 having a driving voltage of 5V. Has been. When the image processing method is not performed, an image in a halftone region (near drive voltage 3V) in which whitening (gradation inversion) occurs is displayed in combination with a dark region with a drive voltage of 1V and a bright region with a drive voltage of 5V. By doing so, it can be seen that gradation inversion does not occur even when viewed obliquely.
しかし、上記実施形態に係る画像処理方法には、斜めから見た場合における画像において白茶け現象を抑えることはできるものの、輝度が低下してしまうという問題が生じる。 However, the image processing method according to the above-described embodiment has a problem in that the brightness is lowered although the browning phenomenon can be suppressed in an image viewed obliquely.
図17は、上記画像処理方法を用いて得られる画像を斜め60度から見た場合の階調−輝度特性を示している。点線で示された曲線が、上記画像処理方法を用いて得られる画像の階調−輝度特性であり、その他の曲線が、上記画像処理方法を用いずに得られる画像の階調−輝度特性を示している。図17の上記画像処理方法を用いて得られる画像を斜め60度から見た場合の階調−輝度特性は、上記画像処理方法を用いずに得られる画像を斜め60度から見た場合の階調−輝度特性に比べて、特に中間調領域において輝度が低下していることがわかる。 FIG. 17 shows the gradation-luminance characteristics when an image obtained by using the image processing method is viewed at an angle of 60 degrees. The curve indicated by the dotted line is the gradation-luminance characteristic of the image obtained using the image processing method, and the other curve is the gradation-luminance characteristic of the image obtained without using the image processing method. Show. The gradation-luminance characteristics when the image obtained using the image processing method of FIG. 17 is viewed from 60 degrees obliquely are the gradation levels when the image obtained without using the image processing method is viewed from 60 degrees obliquely. It can be seen that the luminance is lowered particularly in the halftone region as compared with the tone-luminance characteristics.
図18は、低階調領域61、中間調領域62、及び、高階調領域63で構成されている画像である。図18(a)、図18(b)は両方とも、低階調領域61が1Vの画素で構成されており、高階調領域63が、5Vの画素で構成されている。また、図18(a)の中間調領域62は、3Vの画素で構成されており、図18(b)の中間調領域62は1Vの画素と5Vの画素の組み合わせで構成されている。図18(b)の中間調領域62は、図18(a)の中間調領域62に比べ輝度が小さく、低階調領域61との境界線が見づらくなる。さらに、画像を構成する各画素の駆動電圧の範囲が1.0V〜3.5Vであるような状態の場合、上記実施形態に係る画像処理方法を用いなくても階調反転が起こらないので、画像処理方法を用いた場合に、輝度が小さくなるというデメリットだけが生じることになる。 FIG. 18 shows an image composed of a low gradation area 61, a halftone area 62, and a high gradation area 63. In both FIG. 18A and FIG. 18B, the low gradation region 61 is composed of 1V pixels, and the high gradation region 63 is composed of 5V pixels. Further, the halftone area 62 in FIG. 18A is composed of 3V pixels, and the halftone area 62 in FIG. 18B is composed of a combination of 1V pixels and 5V pixels. The halftone area 62 in FIG. 18B has a lower brightness than the halftone area 62 in FIG. 18A, and the boundary line with the low gradation area 61 is difficult to see. Further, in the state where the drive voltage range of each pixel constituting the image is 1.0 V to 3.5 V, gradation inversion does not occur without using the image processing method according to the above embodiment. When the image processing method is used, only the demerit that the brightness is reduced occurs.
上記の輝度が低下してしまう問題を解決する画像処理方法が特許文献1の別の一実施形態に開示されている。 An image processing method that solves the above-described problem of a decrease in luminance is disclosed in another embodiment of Patent Document 1.
上記別の一実施形態に係る画像処理方法の一実施例は、図19に示すように、複数のルックアップテーブルを用い、各画素のRGB毎に適用するルックアップテーブルを変えることにより、輝度の低下を抑えている。具体的には、各画素のRGBのうち、輝度が最大のものには、明暗2つの出力画素の輝度差が小さくなるルックアップテーブルを用い、輝度が最小のものには輝度差が大きくなるルックアップテーブルを用い、輝度が最大でも最小でもないものには輝度差が中程度となるルックアップテーブルを用いる。 As shown in FIG. 19, an example of the image processing method according to the another embodiment uses a plurality of look-up tables and changes the look-up table to be applied for each RGB of each pixel, thereby The decline is suppressed. Specifically, a look-up table in which the luminance difference between two light and dark output pixels is reduced for the highest luminance among the RGB of each pixel, and a look in which the luminance difference is increased for the lowest luminance. An up-table is used, and a look-up table with a moderate brightness difference is used for those whose brightness is neither maximum nor minimum.
上記のようにRGBの輝度差に応じて、ルックアップテーブルを使い分けることにより、白茶け現象を抑えながら、輝度が低下してしまう現象を抑えることができる。 As described above, by using different look-up tables according to the RGB luminance difference, it is possible to suppress the phenomenon that the luminance is lowered while suppressing the white-brown phenomenon.
しかしながら、上記従来の構成では、正面から見た場合における画像の明るさと、斜めから見た場合における画像の明るさの差を小さくすることはできるものの、斜めから見た場合の画像において、原理上色差が開くために画像によっては色ずれが発生するという問題を生じる。 However, in the above conventional configuration, although the difference between the brightness of the image when viewed from the front and the brightness of the image when viewed from the diagonal can be reduced, in principle, in the image viewed from the diagonal, Since the color difference opens, there arises a problem that a color shift occurs depending on an image.
図20(b)は、上記別の一実施形態に係る画像処理方法を用いて得られる画像を斜めから見た場合における画像であり、図20(c)は、正面から見た場合の画像である。また、図20(a)は入力画像である。 FIG. 20B is an image when the image obtained by using the image processing method according to another embodiment is viewed from an oblique direction, and FIG. 20C is an image when viewed from the front. is there. FIG. 20A shows an input image.
図20(a)のように、入力画像を構成する多くの画素において、当該画素を構成するRGBの輝度がB>G>Rである場合、上記別の一実施形態に係る画像処理方法を用いて処理した画像は、斜めから見るとBがより明るく、Rがより暗くなるため、色見が全体的に水色がかってしまう。 As shown in FIG. 20A, when the luminance of RGB constituting the pixel is B> G> R in many pixels constituting the input image, the image processing method according to another embodiment is used. When viewed from an oblique direction, B is brighter and R is darker when viewed from an oblique direction, so that the color is generally light blue.
上記の色ずれが発生する問題を解決する画像処理方法が特許文献1の上記別の一実施形態に係る別の一実施例に開示されている。 An image processing method for solving the above-described problem of color misregistration is disclosed in another example according to the above-described another embodiment of Patent Document 1.
上記別の一実施形態に係る画像処理方法の別の一実施例には、所定範囲内の輝度分布に対する特定画素の輝度により処理すること、及び、ある画素の輝度と当該画素に隣接するn個の画素との輝度との関係で輝度差を変えることが開示されている。この実施例において、上記画像処理方法は、斜めから見た場合に色ずれが発生するという問題を解決することができる。
しかしながら、上記従来の構成では、所定範囲内の輝度分布に対する特定画素の輝度により処理すること、及び、ある画素の輝度と当該画素に隣接するn個の画素との輝度との関係で輝度差を変えることにより、色ずれが発生する問題を解決するものの、隣接する1からn個の画素の輝度を1つ1つ参照して計算するために処理に時間がかかるという問題を生じる。 However, in the above-described conventional configuration, processing is performed based on the luminance of a specific pixel with respect to a luminance distribution within a predetermined range, and the luminance difference is determined by the relationship between the luminance of a certain pixel and the luminance of n pixels adjacent to the pixel. Although the problem of color misregistration is solved by changing, there arises a problem that it takes a long time to process by referring to the luminance of adjacent 1 to n pixels one by one.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、自ユニットに隣接する(または画像全体の)画素の特性(輝度の最大値、最小値、及び、平均値など)を算出し、これらの値を用いて計算することにより、簡略かつ効率的に、色ずれの発生がないように画像を変換する画像変換装置、画像変換方法、画像変換プログラム、及び、記録媒体を実現することにある。また、このような画像変換装置を備えた液晶表示装置を実現することも本発明の目的の一つである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is the characteristics of pixels adjacent to the unit (or the entire image) (such as the maximum value, minimum value, and average value of luminance). An image conversion apparatus, an image conversion method, an image conversion program, and a recording medium for converting an image so as not to cause color misregistration simply and efficiently by calculating using these values It is to be realized. Another object of the present invention is to realize a liquid crystal display device including such an image conversion device.
本発明に係る画像変換装置は、上記課題を解決するために、
入力画像を出力画像に変換する画像変換装置であって、
上記入力画像の領域を分割して得られる複数の領域の各々を表わすユニットに関する特性値を、ユニット特性値として算出するユニット特性値算出手段と、
上記ユニットに隣接する複数の画素を少なくとも含む所定の画像領域から、当該画像領域に関する特性値を、画像領域特性値として算出する画像領域特性値算出手段と、
各入力輝度値に対して暗輝度値を対応付けた複数の異なる暗ルックアップテーブルのうち、上記ユニット特性値および画像領域特性値の組み合わせに対応する暗ルックアップテーブルを用いて、上記入力画像を構成する各画素の輝度値を、当該輝度値に対応する上記暗輝度値に変換することによって、暗画像を生成する暗画像生成手段と、
各入力輝度値に対して、当該入力輝度値に対応する上記暗輝度値以上の値の明輝度値を対応付けた複数の異なる明ルックアップテーブルのうち、上記ユニット特性値および画像領域特性値の組み合わせに対応する明ルックアップテーブルを用いて、上記入力画像を構成する各画素の輝度値を、当該輝度値に対応する上記明輝度値に変換することによって、明画像を生成する明画像生成手段と、
上記明画像および上記暗画像を、上記ユニットごとに混合することによって上記出力画像を生成する画像生成手段とを備えていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, an image conversion apparatus according to the present invention provides:
An image conversion device for converting an input image into an output image,
Unit characteristic value calculating means for calculating a characteristic value related to a unit representing each of a plurality of areas obtained by dividing the area of the input image as a unit characteristic value;
Image area characteristic value calculating means for calculating a characteristic value relating to the image area as an image area characteristic value from a predetermined image area including at least a plurality of pixels adjacent to the unit;
Using the dark lookup table corresponding to the combination of the unit characteristic value and the image area characteristic value among a plurality of different dark lookup tables in which the dark luminance value is associated with each input luminance value, the input image is Dark image generation means for generating a dark image by converting the luminance value of each pixel constituting the image into the dark luminance value corresponding to the luminance value;
Of each of the plurality of different bright look-up tables in which a bright brightness value equal to or higher than the dark brightness value corresponding to the input brightness value is associated with each input brightness value, the unit characteristic value and the image area characteristic value Bright image generation means for generating a bright image by converting the luminance value of each pixel constituting the input image into the bright luminance value corresponding to the luminance value using a bright lookup table corresponding to the combination When,
Image generating means for generating the output image by mixing the bright image and the dark image for each unit is provided.
上記の構成によれば、画像変換装置は、ユニットに関する特性値を、ユニット特性値として算出する。例えば、画像変換装置は、ユニットに含まれる各画素の輝度の平均値をユニット特性値として算出する。また、画像変換装置は、所定の画像領域から、当該画像領域に関する特性値を、画像領域特性値として算出する。例えば、画像処理装置は、ユニットに隣接する複数の画素からなる領域から、複数の画素の輝度の平均値、最小値、及び、最大値を、画像領域特性値として算出する。また、画像領域特性値は、複数の画素の輝度の平均値のみであってもよい。 According to the above configuration, the image conversion apparatus calculates the characteristic value related to the unit as the unit characteristic value. For example, the image conversion apparatus calculates the average value of the luminance of each pixel included in the unit as the unit characteristic value. Further, the image conversion apparatus calculates a characteristic value related to the image area from the predetermined image area as an image area characteristic value. For example, the image processing apparatus calculates the average value, the minimum value, and the maximum value of the luminance of the plurality of pixels as the image region characteristic value from the region including the plurality of pixels adjacent to the unit. Further, the image region characteristic value may be only the average value of the luminances of a plurality of pixels.
さらに、画像変換装置は、ユニット特性値および画像領域特性値に対応する明ルックアップテーブルを用いて、明画像を生成し、ユニット特性値および画像領域特性値に対応する暗ルックアップテーブルを用いて暗画像を生成し、明画像と暗画像を混合して出力画像を生成することができるので、画素ごとに周囲の画素の輝度値を1つ1つ参照して計算せずに、特性値を用いて、色ずれの発生がないように画像を変換することができる。即ち、画像変換装置は、簡略かつ効率的に、色ずれの発生がないように画像を変換することができるという効果を奏する。 Further, the image conversion device generates a bright image using a bright lookup table corresponding to the unit characteristic value and the image area characteristic value, and uses a dark lookup table corresponding to the unit characteristic value and the image area characteristic value. Since a dark image is generated and an output image can be generated by mixing a bright image and a dark image, the characteristic value can be calculated without referring to the luminance value of each surrounding pixel for each pixel and calculating. By using this, it is possible to convert an image so that no color misregistration occurs. In other words, the image conversion apparatus has an effect that the image can be converted simply and efficiently so that no color misregistration occurs.
本発明に係る画像変換方法は、上記課題を解決するために、
入力画像を出力画像に変換する画像変換方法であって、
上記入力画像の領域を分割して得られる複数の領域の各々を表わすユニットに関する特性値を、ユニット特性値として算出するユニット特性値算出工程と、
上記ユニットに隣接する複数の画素を少なくとも含む所定の画像領域から、当該画像領域に関する特性値を、画像領域特性値として算出する画像領域特性値算出工程と、
各入力輝度値に対して暗輝度値を対応付けた複数の異なる暗ルックアップテーブルのうち、上記ユニット特性値および画像領域特性値の組み合わせに対応する暗ルックアップテーブルを用いて、上記入力画像を構成する各画素の輝度値を、当該輝度値に対応する上記暗輝度値に変換することによって、暗画像を生成する暗画像生成工程と、
各入力輝度値に対して、当該入力輝度値に対応する上記暗輝度値以上の値の明輝度値を対応付けた複数の異なる明ルックアップテーブルのうち、上記ユニット特性値および画像領域特性値の組み合わせに対応する明ルックアップテーブルを用いて、上記入力画像を構成する各画素の輝度値を、当該輝度値に対応する上記明輝度値に変換することによって、明画像を生成する明画像生成工程と、
上記明画像および上記暗画像を、上記ユニットごとに混合することによって上記出力画像を生成する画像生成工程とを含んでいることを特徴としている。
In order to solve the above problems, an image conversion method according to the present invention provides:
An image conversion method for converting an input image into an output image,
A unit characteristic value calculating step for calculating a characteristic value relating to a unit representing each of the plurality of areas obtained by dividing the area of the input image as a unit characteristic value;
An image area characteristic value calculating step of calculating a characteristic value related to the image area as an image area characteristic value from a predetermined image area including at least a plurality of pixels adjacent to the unit;
Using the dark lookup table corresponding to the combination of the unit characteristic value and the image area characteristic value among a plurality of different dark lookup tables in which the dark luminance value is associated with each input luminance value, the input image is A dark image generating step of generating a dark image by converting the brightness value of each pixel constituting the dark brightness value corresponding to the brightness value;
Of each of the plurality of different bright look-up tables in which a bright brightness value equal to or higher than the dark brightness value corresponding to the input brightness value is associated with each input brightness value, the unit characteristic value and the image area characteristic value Bright image generation step of generating a bright image by converting the luminance value of each pixel constituting the input image into the bright luminance value corresponding to the luminance value using a bright lookup table corresponding to the combination When,
An image generation step of generating the output image by mixing the bright image and the dark image for each unit.
上記の構成によれば、本発明に係る画像変換装置と同様の作用効果を奏する。 According to said structure, there exists an effect similar to the image converter which concerns on this invention.
本発明に係る画像変換装置は、
上記所定の画像領域が、上記入力画像の全領域であることが望ましい。
An image conversion apparatus according to the present invention includes:
The predetermined image area is preferably the entire area of the input image.
上記の構成によれば、上記画像領域特性値をさらに高速に算出することができるという効果を奏する。 According to said structure, there exists an effect that the said image area characteristic value can be calculated further at high speed.
本発明に係る画像変換装置は、
上記所定の画像領域が、上記ユニットに隣接する複数の画素からなる領域であることが望ましい。
An image conversion apparatus according to the present invention includes:
The predetermined image area is preferably an area composed of a plurality of pixels adjacent to the unit.
本発明に係る画像変換装置は、
上記画像領域特性値に、上記画像領域に含まれる画素の輝度の平均値が含まれることが望ましい。
An image conversion apparatus according to the present invention includes:
It is desirable that the image area characteristic value includes an average value of luminance of pixels included in the image area.
本発明に係る画像変換装置は、
上記画像領域特性値に、上記画像領域に含まれる画素の輝度の最大値と最小値との平均値が含まれることが望ましい。
An image conversion apparatus according to the present invention includes:
It is desirable that the image area characteristic value includes an average value of the maximum value and the minimum value of the luminance of the pixels included in the image area.
本発明に係る画像変換装置は、
上記画像領域特性値に、上記画像領域に含まれる画素の輝度の最頻値が含まれることが望ましい。
An image conversion apparatus according to the present invention includes:
It is desirable that the image area characteristic value includes a mode value of luminance of pixels included in the image area.
本発明に係る画像変換装置は、
上記暗画像生成手段が、
上記ユニットに含まれる画素の輝度の平均値から上記画像領域に含まれる画素の輝度の平均値を減じた値が小さくなるほど、上記ユニットに含まれる画素の輝度の平均値に対して対応づけられた上記暗輝度値が小さい上記暗ルックアップテーブルを用いて暗画像を生成し、
上記明画像生成手段が、
上記ユニットに含まれる画素の輝度の平均値から上記画像領域に含まれる画素の輝度の平均値を減じた値が小さくなるほど、上記ユニットに含まれる画素の輝度の平均値に対して対応づけられた上記明輝度値が大きい上記明ルックアップテーブルを用いて明画像を生成することが望ましい。
An image conversion apparatus according to the present invention includes:
The dark image generating means is
The smaller the value obtained by subtracting the average value of the luminance of the pixels included in the image area from the average value of the luminance of the pixels included in the unit, the smaller the value corresponding to the average value of the luminance of the pixels included in the unit. Generating a dark image using the dark lookup table having a small dark luminance value;
The bright image generating means is
The smaller the value obtained by subtracting the average value of the luminance of the pixels included in the image area from the average value of the luminance of the pixels included in the unit, the smaller the value corresponding to the average value of the luminance of the pixels included in the unit. It is desirable to generate a bright image using the bright lookup table having a large bright luminance value.
上記の構成によれば、色ずれをより改善することができるという効果を奏する。 According to said structure, there exists an effect that a color shift can be improved more.
本発明に係る液晶表示装置は、上記画像変換装置によって入力画像から変換された出力画像を表示することを特徴としている。 A liquid crystal display device according to the present invention displays an output image converted from an input image by the image conversion device.
上記液晶表示装置は、負の誘電率異方性を有し、電圧無印加時に略垂直配向する液晶分子を含む液晶層を備えていることが望ましい。 The liquid crystal display device preferably includes a liquid crystal layer having liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy and substantially vertically aligned when no voltage is applied.
なお、上記画像変換装置は、コンピュータによって実現しても良い。この場合、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記画像変換装置をコンピュータにおいて実現する画像変換プログラム、およびその画像変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の範疇に入る。 The image conversion apparatus may be realized by a computer. In this case, an image conversion program for realizing the image conversion apparatus in the computer by operating the computer as each of the above means and a computer-readable recording medium on which the image conversion program is recorded also fall within the scope of the present invention.
本発明に係る画像変換装置は、以上のように、ユニットに関する特性値を、ユニット特性値として算出し、所定の画像領域から、当該画像領域に関する所定の特性値を、画像領域特性値として算出する。次に、画像変換装置は、各入力輝度値に対して暗輝度値を対応付けた暗ルックアップテーブルであって、ユニット特性値および画像領域特性値に対応する暗ルックアップテーブルを用いて、暗画像を生成する。さらに、画像変換装置は、各入力輝度値に対して暗輝度値以上の値である明輝度値を対応付けた明ルックアップテーブルであって、ユニット特性値および画像領域特性値に対応する明ルックアップテーブルを用いて明画像を生成する。その後生成された暗画像と明画像とを混合して出力画像を生成する。 As described above, the image conversion apparatus according to the present invention calculates the characteristic value related to the unit as the unit characteristic value, and calculates the predetermined characteristic value related to the image area from the predetermined image area as the image area characteristic value. . Next, the image conversion apparatus is a dark lookup table in which a dark luminance value is associated with each input luminance value, and a dark lookup table corresponding to the unit characteristic value and the image region characteristic value is used to darken the darkness value. Generate an image. Further, the image conversion apparatus is a bright lookup table in which each input luminance value is associated with a bright luminance value that is greater than or equal to the dark luminance value, and the bright look corresponding to the unit characteristic value and the image region characteristic value. A bright image is generated using an uptable. Thereafter, the generated dark image and bright image are mixed to generate an output image.
これにより、簡略かつ効率的に、色ずれの発生がないように画像を変換することができるという効果を奏する。 As a result, there is an effect that the image can be converted simply and efficiently so that no color misregistration occurs.
〔実施形態1〕
本発明に係る液晶表示装置の一実施形態について図1、図2、図5〜図8、図11、及び、図16を用いて説明する。
[Embodiment 1]
An embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 5 to 8, 11, and 16.
(液晶表示装置1の構成)
本実施形態に係る液晶表示装置1の構成について図1を参照して以下に説明する。図1は、液晶表示装置1の要部構成を表わすブロック図である。液晶表示装置1は、システム装置10から入力される映像信号に基づいて、画像全体の特性値(最大輝度値、最小輝度値、及び、平均輝度値など)を算出する。また、液晶表示装置1は、画像を構成する各ユニットについて、自ユニットに隣接する画像データの特性値(最大輝度値、最小輝度値、及び、平均輝度値など)、及び、ユニット自身の輝度値を算出する。液晶表示装置1は、算出された画像全体の特性値、ユニットに隣接する画像の特性値、及び、ユニットの輝度値を基に、ルックアップテーブルを選択して2つの輝度値(高輝度値、及び、低輝度値)を算出し、各ユニットについて、ユニットを構成する画素を、算出した高輝度値を持つ画素と低輝度値を持つ画素とに変換して表示する。
(Configuration of the liquid crystal display device 1)
The configuration of the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of the liquid crystal display device 1. The liquid crystal display device 1 calculates the characteristic values (maximum luminance value, minimum luminance value, average luminance value, etc.) of the entire image based on the video signal input from the system device 10. Further, the liquid crystal display device 1 has, for each unit constituting the image, characteristic values (maximum luminance value, minimum luminance value, average luminance value, etc.) of image data adjacent to the unit, and the luminance value of the unit itself. Is calculated. The liquid crystal display device 1 selects a lookup table based on the calculated characteristic value of the entire image, the characteristic value of the image adjacent to the unit, and the luminance value of the unit, and selects two luminance values (high luminance value, And, for each unit, the pixels constituting the unit are converted into a pixel having the calculated high luminance value and a pixel having the low luminance value and displayed.
液晶表示装置1は、インターフェイス回路2、液晶駆動回路3、液晶パネル4、ルックアップテーブル5、白茶け補正レベル格納部6、及び、画像データ格納部7を備えている。 The liquid crystal display device 1 includes an interface circuit 2, a liquid crystal driving circuit 3, a liquid crystal panel 4, a lookup table 5, a whitening correction level storage unit 6, and an image data storage unit 7.
(液晶表示装置1の動作)
本実施形態に係る液晶表示装置1の動作について図2、図5、及び、図6を用いて説明する。図2は、システム装置10から液晶表示装置1に映像信号が入力された場合における液晶表示装置1の動作を表わすフローチャートである。また、図5、及び、図6は、図2のフローチャートから呼び出されるサブルーチンのフローチャートである。
(Operation of the liquid crystal display device 1)
The operation of the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 5, and 6. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the liquid crystal display device 1 when a video signal is input from the system device 10 to the liquid crystal display device 1. 5 and 6 are flowcharts of a subroutine called from the flowchart of FIG.
S1において、インターフェイス回路2は、システム装置10から入力された映像信号を受信すると、受信した映像信号に基づいて得られる画像について、画像の解像度変換を行う。画像の解像度変換を行った後、画像を構成する各ユニットについてRGB各色の輝度値を算出する。また、画像データを画像データ格納部7に格納してS2に進む。ユニットについては、後述する。 In S <b> 1, when the interface circuit 2 receives the video signal input from the system apparatus 10, the interface circuit 2 performs image resolution conversion on an image obtained based on the received video signal. After converting the resolution of the image, the luminance value of each color of RGB is calculated for each unit constituting the image. Further, the image data is stored in the image data storage unit 7, and the process proceeds to S2. The unit will be described later.
S2において、インターフェイス回路2は、S1において画像データ格納部7に格納した画像データ全体を用いて、RGB各色に対する画像データ全体の特性値(最大輝度値、最小輝度値、及び、平均輝度値など)を計算し、S3に進む。ここで、これらの特性値は明暗強調用の白茶け補正のために使用される。S3において、インターフェイス回路2は、S2において計算した特性値、及び、所定の明暗強調用マージン値を用いて、RGB各色に対する平均以上閾値、及び、平均以下閾値を算出する。 In S2, the interface circuit 2 uses the entire image data stored in the image data storage unit 7 in S1, and characteristic values (maximum luminance value, minimum luminance value, average luminance value, etc.) of the entire image data for each RGB color. And proceed to S3. Here, these characteristic values are used for white-browning correction for emphasizing light and dark. In S3, the interface circuit 2 calculates the above-average threshold value and the below-average threshold value for each RGB color using the characteristic value calculated in S2 and a predetermined brightness enhancement margin value.
S4において、インターフェイス回路2は、画像を構成する複数のユニットの中から、まだ明暗強調白茶け補正レベル、及び、輪郭強調白茶け補正レベルを計算していないユニットを1つ選択し、S5の明暗強調白茶け補正レベル計算処理サブルーチンに進む。S5は、図5におけるS31〜S33に対応する。 In S4, the interface circuit 2 selects one unit that has not yet calculated the brightness / darkness-enhanced white-brown correction level and the outline-enhanced white-brown correction level from among a plurality of units constituting the image. Proceed to the emphasis whitening correction level calculation processing subroutine. S5 corresponds to S31 to S33 in FIG.
S31において、インターフェイス回路2は、RGBの中で明暗強調白茶け補正レベルを計算していない色のうちいずれか1色に対し、S2において算出した画像データ全体の特性値、及び、自ユニットの輝度値、並びに、S3において算出した平均以上閾値及び平均以下閾値を用いて、明暗強調白茶け補正レベルを計算し、S32に進む。S32において、インターフェイス回路2は、S31において計算した明暗強調白茶け補正レベルの値を白茶け補正レベル格納部6に格納し、S33に進む。 In S31, the interface circuit 2 determines the characteristic value of the entire image data calculated in S2 and the luminance of its own unit for any one of the colors for which the brightness enhancement level is not calculated in RGB. Using the value and the above-average threshold value and below-average threshold value calculated in S3, the light / dark emphasis whitening correction level is calculated, and the process proceeds to S32. In S32, the interface circuit 2 stores the value of the light / dark emphasis whitening correction level calculated in S31 in the whitening correction level storage unit 6, and proceeds to S33.
S33において、インターフェイス回路2は、RGB全てについて明暗強調白茶け補正レベルを計算したか否かを判定する。RGB全てについて明暗強調白茶け補正レベルを計算した場合(S33においてYES)、S6の輪郭強調白茶け補正レベル計算処理サブルーチンに進む。ここで、S6は、図6におけるS41〜S45に対応する。また、RGBの少なくとも1つに対し、明暗強調白茶け補正レベルを計算していない場合(S33においてNO)、S31に戻る。 In S <b> 33, the interface circuit 2 determines whether or not the light / dark emphasis whitening correction level has been calculated for all RGB. When the light and dark emphasis whitening correction level is calculated for all RGB (YES in S33), the process proceeds to the contour emphasis whitening correction level calculation processing subroutine of S6. Here, S6 corresponds to S41 to S45 in FIG. If at least one of R, G, and B has not calculated a brightness / darkness enhancement whitening correction level (NO in S33), the process returns to S31.
S41において、インターフェイス回路2は、画像データ格納部7に格納した画像データのうち自ユニットに隣接する画像を用いて、RGB各色に対して、自ユニットに隣接する画像データの特性値(最大輝度値、最小輝度値、及び、平均輝度値)を計算し、S42に進む。ここで、これらの特性値は輪郭強調用の白茶け補正のために使用される。S42において、インターフェイス回路2は、S41において計算した特性値、及び、所定の輪郭強調用マージン値を用いて、RGB各色に対して平均以上閾値、及び、平均以下閾値を算出する。 In S41, the interface circuit 2 uses the image adjacent to the self unit among the image data stored in the image data storage unit 7, and uses the image data adjacent to the self unit for each color of RGB (the maximum luminance value). , Minimum luminance value and average luminance value), and the process proceeds to S42. Here, these characteristic values are used for the correction of browning for contour enhancement. In S <b> 42, the interface circuit 2 calculates the above-average threshold value and the below-average threshold value for each color of RGB using the characteristic value calculated in S <b> 41 and the predetermined edge enhancement margin value.
S43において、インターフェイス回路2は、RGBの中で輪郭強調白茶け補正レベルを計算していない色のうちいずれか1色に対し、S41において算出した自ユニットに隣接する画像の特性値、及び、自ユニットの輝度値、並びに、S42において算出した平均以上閾値、及び、平均以下閾値を用いて、輪郭強調白茶け補正レベルを計算し、S44に進む。S44において、インターフェイス回路2は、白茶け補正レベル格納部6の値に、S43において計算した明暗強調白茶け補正レベルの値を加算し、S45に進む。 In S43, the interface circuit 2 determines the characteristic value of the image adjacent to the own unit calculated in S41 and the self-calculation value for any one of the colors for which the contour enhancement whitening correction level is not calculated in RGB. Using the luminance value of the unit and the above-average threshold value and the below-average threshold value calculated in S42, the contour emphasis whitening correction level is calculated, and the process proceeds to S44. In S44, the interface circuit 2 adds the value of the light / dark emphasis whitening correction level calculated in S43 to the value of the whitening correction level storage unit 6, and proceeds to S45.
S45において、インターフェイス回路2は、RGB全てについて輪郭強調白茶け補正レベルを計算したか否かを判定する。RGB全てについて輪郭強調白茶け補正レベルを計算した場合(S45においてYES)、S7に進む。また、RGBの少なくとも1つに対し輪郭強調白茶け補正レベルを計算していない場合(S45においてNO)、S43に戻る。 In S45, the interface circuit 2 determines whether or not the contour emphasis whitening correction level has been calculated for all RGB. When the contour emphasis whitening correction level is calculated for all RGB (YES in S45), the process proceeds to S7. If the contour emphasis whitening correction level is not calculated for at least one of RGB (NO in S45), the process returns to S43.
S7において、インターフェイス回路2は、RGB各色について各々、白茶け補正レベル格納部の値に応じた所定のルックアップテーブル(LUT)をルックアップテーブル5から選択する。また、インターフェイス回路2は、RGB各色について各々、選択されたルックアップテーブルを用いて、自ユニットを構成する明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を算出し、S8に進む。 In S <b> 7, the interface circuit 2 selects a predetermined look-up table (LUT) from the look-up table 5 according to the value in the white-brown correction level storage unit for each of the RGB colors. Further, the interface circuit 2 calculates the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state that constitutes its own unit using the selected lookup table for each of the RGB colors, and proceeds to S8.
明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を算出していないユニットが存在する場合(S8においてYES)、S4に戻る。ユニットが存在しない場合(S8においてNO)、S9に進む。 If there is a unit that has not calculated the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state (YES in S8), the process returns to S4. If no unit exists (NO in S8), the process proceeds to S9.
S9において、インターフェイス回路2は、S7において算出した各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を液晶駆動回路3に出力する。液晶駆動回路3は、入力された各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を元に、各ユニットについて、ユニットを構成する画素の一部の輝度値が明状態の輝度値になり、ユニットを構成する残りの画素の輝度値が暗状態の輝度値になるように、液晶パネル4の各画素に駆動電圧を印加する。これにより液晶パネル4に全体画像が表示される。 In S <b> 9, the interface circuit 2 outputs the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state calculated in S <b> 7 to the liquid crystal drive circuit 3. The liquid crystal driving circuit 3 uses the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state of each unit as input, and for each unit, the brightness value of a part of the pixels constituting the unit is the brightness value in the bright state. The drive voltage is applied to each pixel of the liquid crystal panel 4 so that the luminance values of the remaining pixels constituting the unit become the luminance values in the dark state. As a result, the entire image is displayed on the liquid crystal panel 4.
(ユニット)
画像を構成するユニットについて図16を用いて説明する。
(unit)
The units constituting the image will be described with reference to FIG.
ユニットとは、複数の画素を組み合わせた画素群、または、複数フレームからなり各フレームが1つ以上の画素(群)から構成される画素群を意味する。 A unit means a pixel group in which a plurality of pixels are combined, or a pixel group composed of a plurality of frames, each frame including one or more pixels (groups).
ユニットを構成する画素の一部を、ある輝度値を持つ画素とし、残りの画素を別の輝度値を持つ画素とし、2つの異なる輝度値をもつ画素を交互に配置したり、交互に表示したりすることにより、そのユニットは、人間の目から見て中間調になる。 Some of the pixels that make up the unit are pixels with a certain luminance value, the remaining pixels are pixels with another luminance value, and pixels with two different luminance values are alternately arranged or displayed alternately. By doing so, the unit becomes halftone when viewed from the human eye.
例えば、図16(a)に示すように、ユニットが、ある輝度値を持つ画素51と別の輝度値を持つ画素52とにより構成されている場合、画素51の領域は、画素52の領域、及び、ユニットの境界により、複数の領域に分割される。同様に、画素52の領域は、画素51の領域、及び、ユニットの境界により、複数の領域に分割される。ここで、画素51の数と画素52の数とが等しく、画素51の領域の数、及び、画素52の領域の数が多いほど、より多くの人間の目から見て、ユニットの階調が中間調に見えるようになる。 For example, as shown in FIG. 16A, when the unit is composed of a pixel 51 having a certain luminance value and a pixel 52 having another luminance value, the region of the pixel 51 is the region of the pixel 52, And it is divided into a plurality of regions by the boundary of the unit. Similarly, the region of the pixel 52 is divided into a plurality of regions by the region of the pixel 51 and the boundary of the unit. Here, as the number of the pixels 51 is equal to the number of the pixels 52 and the number of the regions of the pixel 51 and the number of the regions of the pixel 52 are larger, the gradation of the unit is larger as viewed from the human eyes. It looks like a halftone.
また、図16(b)に示すように、ユニットが、ある輝度値を持つ画素51と別の輝度値を持つ52とにより構成され、フレームが切り替わると、画素51が表示されていた領域の画素の輝度値が、画素52が表示されていた領域の画素の輝度値となり、画素52が表示されていた領域の画素の輝度値が、画素51が表示されていた領域の画素の輝度値となるものとする。この場合、フレームが高速に切り替わることにより、人間の目から見て、ユニットの階調が中間調に見えるようになる。 Also, as shown in FIG. 16B, the unit is composed of a pixel 51 having a certain luminance value and 52 having another luminance value, and when the frame is switched, the pixel in the area where the pixel 51 was displayed. Is the luminance value of the pixel in the area where the pixel 52 is displayed, and the luminance value of the pixel in the area where the pixel 52 is displayed is the luminance value of the pixel in the area where the pixel 51 is displayed. Shall. In this case, since the frames are switched at a high speed, the gradation of the unit appears to be halftone as seen from the human eye.
なお、ユニットの具体例として、図16(a)、及び、図16(b)を挙げたが、ユニットとはこれらに限られるものではなく、1フレームに含まれる画素の数はいくつであってもよい。また、ユニットが複数フレームで構成される場合、フレーム数はいくつであってもよい。さらに、ユニットを構成する、ある輝度値を持つ画素の数と、異なる輝度値を持つ画素の数が等しくなくても良い。 16A and 16B are given as specific examples of the unit, but the unit is not limited to these, and how many pixels are included in one frame. Also good. Further, when the unit is composed of a plurality of frames, the number of frames may be any number. Furthermore, the number of pixels having a certain luminance value and the number of pixels having different luminance values that constitute the unit may not be equal.
(実施例)
本実施形態の1実施例について、図2、図7、図8、及び、図11を用いて説明する。
(Example)
An example of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 7, 8, and 11.
まず、本実施例で使用するパラメータについて説明する。 First, parameters used in this embodiment will be described.
図7で示される3組(明・暗セット)のLUTに割り当てられたパラメータを表1に示す。 Table 1 shows the parameters assigned to the three sets (light / dark set) of LUTs shown in FIG.
このように、3組のLUTにパラメータを割り当てておくことにより、白茶け補正レベルの値をそのまま、階調変換(図2のS7)のために使用することができる。 In this way, by assigning parameters to the three sets of LUTs, the value of the whitening correction level can be used as it is for gradation conversion (S7 in FIG. 2).
次に、本実施例において使用するパラメータの種類と各パラメータのとりうる値について表2に示す。 Next, Table 2 shows the types of parameters used in this embodiment and the possible values of each parameter.
なお、これらのパラメータの種類、及び、各パラメータのとりうる値の範囲、並びに、ルックアップテーブル(LUT)は、あくまで本実施例において設定した一参考例であり、本実施形態に係る液晶表示装置は、これに限定されるものではない。 Note that the types of these parameters, the range of values that each parameter can take, and the look-up table (LUT) are just reference examples set in the present embodiment, and the liquid crystal display device according to the present embodiment. However, the present invention is not limited to this.
次に、本実施例における液晶表示装置1の動作を具体的に説明する。なお、入力される映像信号が表わす画像は、図11(a)の画像である。 Next, the operation of the liquid crystal display device 1 in the present embodiment will be specifically described. The image represented by the input video signal is the image shown in FIG.
まず、液晶表示装置1のインターフェイス回路2は、画像の解像度変換を行う。ここで行う解像度変換とは、入力画像の解像度を、出力するユニット数に対応する解像度に変換する工程である。 First, the interface circuit 2 of the liquid crystal display device 1 performs image resolution conversion. The resolution conversion performed here is a step of converting the resolution of the input image into a resolution corresponding to the number of units to be output.
本実施例では入力画像の解像度を480画素×320画素、1ユニットの構成を2画素×2画素とし、出力する解像度を480ユニット×320ユニットとし、960画素×640画素の解像度を持つ液晶表示装置に出力する場合において説明する。 In this embodiment, the resolution of the input image is 480 pixels × 320 pixels, the configuration of one unit is 2 pixels × 2 pixels, the output resolution is 480 units × 320 units, and the liquid crystal display device has a resolution of 960 pixels × 640 pixels. This will be described in the case of outputting to.
図8は、入力画像の1画素に着目した場合について、本実施形態に係る液晶表示装置において行われる、画像の解像度変換(図8(a)の1画素から図8(b)の2×2画素への変換)、及び、解像度変換された画像を明階調と暗階調とからなる画像に変換(図8(b)の画像から図8(c)の画像への変換)して出力することを示している。なお、本実施形態における液晶表示装置の各画素はRGBの3色のサブピクセルから成り立っており、本実施例の解像度変換の適用後では2×2画素で1ユニットが構成されるため、各色4つのサブピクセルから成り立つユニットとして表示される。各色4つのサブピクセルのうち、2つのサブピクセル(21a、22a、23a)を高輝度、残りの2つのサブピクセル(21b、22b、23b)を低輝度にて表示する。 FIG. 8 shows image resolution conversion (from 1 pixel in FIG. 8A to 2 × 2 in FIG. 8B) performed in the liquid crystal display device according to the present embodiment when focusing on one pixel of the input image. (Conversion to pixels) and the resolution-converted image is converted into an image having a light gradation and a dark gradation (conversion from the image in FIG. 8B to the image in FIG. 8C) and output. It shows that Note that each pixel of the liquid crystal display device according to the present embodiment is made up of three sub-pixels of RGB, and after applying the resolution conversion of the present embodiment, one unit is composed of 2 × 2 pixels. It is displayed as a unit consisting of two subpixels. Of the four subpixels of each color, two subpixels (21a, 22a, 23a) are displayed with high luminance, and the remaining two subpixels (21b, 22b, 23b) are displayed with low luminance.
図8に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置において、入力される映像信号が表わす画像を構成する図8(a)の各画素が、図8(b)のように、縦横それぞれ2倍される(ユニット)。次に得られた画像データを画像データ格納部7に格納する。また、所定の明暗強調用マージン値、及び、輪郭強調用マージン値は、予め画像データ格納部7に格納されている。本実施例においては、明暗強調用マージン値=0.3、輪郭強調用マージン値=0.1とする。 As shown in FIG. 8, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, each pixel in FIG. 8A constituting the image represented by the input video signal has two vertical and horizontal pixels as shown in FIG. 8B. Doubled (unit). Next, the obtained image data is stored in the image data storage unit 7. Further, the predetermined contrast enhancement margin value and the contour enhancement margin value are stored in the image data storage unit 7 in advance. In this embodiment, it is assumed that the contrast enhancement margin value = 0.3 and the contour enhancement margin value = 0.1.
なお、本実施例において、図8(b)の入力ユニットから明画像と暗画像とが作成、及び、合成されて、図8(c)の出力ユニットになることを示している。この場合、入力解像度とユニット出力解像度とが等しくなるので、元画像の階調値と自ユニットの階調値とが等しくなり、図2のS1における各ユニット階調の算出を省略することができる。 In this embodiment, it is shown that a bright image and a dark image are created and combined from the input unit of FIG. 8B to become the output unit of FIG. 8C. In this case, since the input resolution and the unit output resolution are equal, the gradation value of the original image is equal to the gradation value of the own unit, and the calculation of each unit gradation in S1 of FIG. 2 can be omitted. .
次に、S2において、インターフェイス回路2は、画像データ全体における最大輝度階調、最小輝度階調、及び、平均輝度階調を算出する。本実施例において、Rの最大輝度階調/Rの最小輝度階調/Rの平均輝度階調=200/0/100である。なお算出は、RGB各色について行われるが、簡略のため、R一色に関する値のみを具体例として示す。 Next, in S2, the interface circuit 2 calculates the maximum luminance gradation, the minimum luminance gradation, and the average luminance gradation in the entire image data. In this embodiment, R maximum luminance gradation / R minimum luminance gradation / R average luminance gradation = 200/0/100. The calculation is performed for each color of RGB, but for simplicity, only a value relating to one R color is shown as a specific example.
S3において、インターフェイス回路2は、RGB各色について次の式に示すように平均以上閾値、及び、平均以下閾値を算出する。ここでは、R一色についてのみ具体例を示す。 In S3, the interface circuit 2 calculates the above-average threshold and the below-average threshold for each of the RGB colors as shown in the following formula. Here, a specific example is shown only for one R color.
Rの平均以上閾値=(Rの最大輝度階調−Rの平均輝度階調)*明暗強調用マージン+Rの平均輝度階調
Rの平均以下閾値=Rの平均輝度階調−(Rの最大輝度階調−Rの平均輝度階調)*明暗強調用マージン
すなわち、Rの平均以上閾値=(200−100)*0.3+100=130、Rの平均以下閾値=100−(200−100)*0.3=70となる。
R average or higher threshold = (R maximum luminance gradation−R average luminance gradation) * light and dark emphasis margin + R average luminance gradation R below average threshold = R average luminance gradation− (R maximum luminance) Gradation-R average luminance gradation) * margin for light and dark emphasis, that is, threshold above average of R = (200-100) * 0.3 + 100 = 130, threshold below average of R = 100- (200-100) * 0 .3 = 70.
S4において、インターフェイス回路2は、処理対象のユニットを選択し、S5において、選択したユニットに対して、RGB各色について明暗強調白茶け補正レベルを計算する。白茶け補正レベルは以下の式で表わされる。ここでは、R一色についてのみ具体例を示す。
Rの自ユニットの輝度階調>Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=(Rの自ユニットの輝度階調―Rの平均輝度階調)/(Rの平均以上閾値−Rの平均輝度階調)
Rの自ユニットの輝度階調<Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=(Rの自ユニットの輝度階調―Rの平均輝度階調)/|(Rの平均以下閾値−Rの平均輝度階調)|
Rの自ユニットの輝度階調=Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=0
すなわち、選択したユニットが、Rの自ユニットの輝度階調=140である場合、Rの白茶け補正レベル=(140−100)/(130−100)=1.33となる。
In S4, the interface circuit 2 selects a unit to be processed, and in S5, calculates a light / dark emphasis whitening correction level for each color of RGB for the selected unit. The white-brown correction level is expressed by the following equation. Here, a specific example is shown only for one R color.
When the luminance gradation of R's own unit> the average luminance gradation of R,
R white-brown correction level = (R own unit luminance gradation-R average luminance gradation) / (R average or higher threshold-R average luminance gradation)
When the luminance gradation of the local unit of R <the average luminance gradation of R,
R white-brown correction level = (R own unit luminance gradation-R average luminance gradation) / | (R average or less threshold-R average luminance gradation) |
When the luminance gradation of the local unit of R = the average luminance gradation of R,
R white brown correction level = 0
In other words, when the selected unit has the luminance gradation of its own unit of R = 140, the R white-brown correction level = (140-100) / (130-100) = 1.33.
なお、上記のように白茶け補正レベルの値を直線補完によって求めるのではなく、Rの自ユニットの輝度階調値に対して重み付けをしてもよいし、補完しなくてもよい。 Note that the value of the white-brown correction level is not obtained by linear interpolation as described above, but the luminance gradation value of the R unit itself may be weighted or not complemented.
次に、S6において、インターフェイス回路2は、選択したユニットに対してRGB各色について輪郭強調白茶け補正レベルを計算する。S6は図6のS41〜S45に対応する。 Next, in S6, the interface circuit 2 calculates the outline emphasis whitening correction level for each color of RGB for the selected unit. S6 corresponds to S41 to S45 in FIG.
まず、S41において、インターフェイス回路2は、自ユニットに隣接する画像における最大輝度階調、最小輝度階調、及び、平均輝度階調を算出する。処理している自ユニットにおいて、Rの最大輝度階調/Rの最小輝度階調/Rの平均輝度階調=200/100/150であるとする。なお算出は、RGB各色について行われるが、簡略のため、R一色に関する値のみを具体例として示す。 First, in S41, the interface circuit 2 calculates a maximum luminance gradation, a minimum luminance gradation, and an average luminance gradation in an image adjacent to the unit. In the processing unit, it is assumed that R maximum luminance gradation / R minimum luminance gradation / R average luminance gradation = 200/100/150. The calculation is performed for each color of RGB, but for simplicity, only a value relating to one R color is shown as a specific example.
次に、S42において、インターフェイス回路2は、RGB各色について次の式に示すように平均以上閾値、及び、平均以下閾値を算出する。ここでは、R一色についてのみ具体例を示す。 Next, in S <b> 42, the interface circuit 2 calculates the above-average threshold value and the below-average threshold value for each color of RGB as shown in the following equation. Here, a specific example is shown only for one R color.
Rの平均以上閾値=(Rの最大輝度階調−Rの平均輝度階調)*輪郭強調用マージン値+Rの平均輝度階調
Rの平均以下閾値=Rの平均輝度階調−(Rの最大輝度階調−Rの平均輝度階調)*輪郭強調用マージン値
すなわち、Rの平均以上閾値=(200−150)*0.1+150=155、Rの平均以下閾値=150−(200−150)*0.1=145となる。
R average or higher threshold = (R maximum luminance gradation−R average luminance gradation) * contour emphasis margin value + R average luminance gradation R below average threshold = R average luminance gradation− (R maximum) (Luminance gradation-R average luminance gradation) * Outline emphasis margin value, that is, R average or higher threshold = (200−150) * 0.1 + 150 = 155, R lower than average threshold = 150− (200−150) * 0.1 = 145.
S43において、インターフェイス回路2は、自ユニットに対して、RGB各色について輪郭強調白茶け補正レベルを計算する。白茶け補正レベルは以下の式で表わされる。ここでは、R一色についてのみ具体例を示す。
Rの自ユニットの輝度階調>Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=Rの白茶け補正レベル+(Rの自ユニットの輝度階調―Rの平均輝度階調)/(Rの平均以上閾値−Rの平均輝度階調)
Rの自ユニットの輝度階調<Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=Rの白茶け補正レベル+(Rの自ユニットの輝度階調―Rの平均輝度階調)/|(Rの平均以下閾値−Rの平均輝度階調)|
Rの自ユニットの輝度階調=Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=Rの白茶け補正レベル
すなわち、選択したユニットが、Rの自ユニットの輝度階調=140である場合、Rの白茶け補正レベル=1.33+(140−150)/|(145−150)|=―0.67となる。
In S43, the interface circuit 2 calculates the outline emphasis whitening correction level for each color of RGB with respect to its own unit. The white-brown correction level is expressed by the following equation. Here, a specific example is shown only for one R color.
When the luminance gradation of R's own unit> the average luminance gradation of R,
R white-brown correction level = R white-brown correction level + (R's own unit luminance gradation—R average luminance gradation) / (R average or higher threshold−R average luminance gradation)
When the luminance gradation of the local unit of R <the average luminance gradation of R,
R white-brown correction level = R white-brown correction level + (R luminance gradation of own unit−R average luminance gradation) / | (R average or lower threshold−R average luminance gradation) |
When the luminance gradation of the local unit of R = the average luminance gradation of R,
R white-brown correction level = R white-brown correction level, that is, when the selected unit has a luminance gradation of its own unit = 140, R white-brown correction level = 1.33 + (140−150) / | (145-150) | = −0.67.
なお、上記のように白茶け補正レベルの値を直線補完によって求めるのではなく、自ユニットの輝度階調値に対して重み付けをしてもよいし、補完しなくてもよい。 As described above, the brightness correction level value is not obtained by linear interpolation, but the luminance gradation value of the own unit may be weighted or not complemented.
S7において、インターフェイス回路2は、得られた白茶け補正レベルの値に基づいて、選択されたルックアップテーブル(LUT)を用いて階調変換する。本実施例においては、
白茶け補正レベル<=−1:−1のLUTを使用
−1<白茶け補正レベル<0:−1のLUTと0のLUTとを直線補完して使用
白茶け補正レベル=0:0のLUTを使用
0<白茶け補正レベル<1:0のLUTと1のLUTとを直線補完して使用
1<=白茶け補正レベル:1のLUTを使用
に従ってLUTを選択する。ここで、Rの白茶け補正レベル=―0.67であるので、0のLUTと−1のLUTとを使用するが、Rの自ユニットの輝度階調=140の場合、図7に示すように、0のLUTの明輝度、及び、暗輝度は、それぞれ、181、及び、70であり、−1のLUTの明輝度、及び、暗輝度は、それぞれ、190、及び、24である。直接補完すると、明輝度は187、暗輝度は39となる。
In S <b> 7, the interface circuit 2 performs tone conversion using the selected look-up table (LUT) based on the obtained white-brown correction level value. In this example,
White brown correction level <=-1: -1 LUT is used -1 <White brown correction level <0: -1 and 0 LUT are used by linear interpolation White brown correction level = 0: 0 LUT 0 <white-brown correction level <1: 0 and 1 LUT are used by linear interpolation 1 <= white-brown correction level: 1 LUT is selected according to use of LUT. Here, since the R browning correction level = −0.67, 0 LUT and −1 LUT are used, but when the luminance gradation of the R unit itself is 140, as shown in FIG. The bright and dark luminances of the 0 LUT are 181 and 70, respectively, and the bright and dark luminances of the -1 LUT are 190 and 24, respectively. When complemented directly, the bright luminance is 187 and the dark luminance is 39.
なお、S7において直線補完によって明輝度、及び、暗輝度を算出したが、直線補完ではなく、重み付けを行ってもよいし、補完を行わなくてもよい。 In S7, the bright luminance and the dark luminance are calculated by linear interpolation. However, instead of linear interpolation, weighting may be performed, or interpolation may not be performed.
次にS8において、明輝度、及び、暗輝度を算出していないユニットがあれば、次のユニットの処理を行い、なければ、最後にS9において、インターフェイス回路2は、S7において算出した各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を液晶駆動回路3に出力する。液晶駆動回路3は、入力された各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を元に、各ユニットについて、ユニットを構成する画素の一部の輝度値が明状態の輝度値になり、ユニットを構成する残りの画素の輝度値が暗状態の輝度値になるように、液晶パネル4の各画素に駆動電圧を印加する。これにより液晶パネル4に全体画像が表示される。 Next, in S8, if there is a unit for which the bright luminance and the dark luminance are not calculated, the next unit is processed. If not, finally, in S9, the interface circuit 2 determines each unit calculated in S7. The brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state are output to the liquid crystal drive circuit 3. The liquid crystal driving circuit 3 uses the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state of each unit as input, and for each unit, the brightness value of a part of the pixels constituting the unit is the brightness value in the bright state. The drive voltage is applied to each pixel of the liquid crystal panel 4 so that the luminance values of the remaining pixels constituting the unit become the luminance values in the dark state. As a result, the entire image is displayed on the liquid crystal panel 4.
(適用結果)
図11(b)は、図11(a)の画像のうち右半分を上記のアルゴリズムを用いて変換して得られた画像を斜めから見た場合の画像である。また、図11(c)は、図11(a)の画像のうち右半分を上記のアルゴリズムを用いて変換すると共に、左半分を従来の手法を用いて変換して得られた画像を正面から見た場合の画像である。従来の手法を用いて変換された左半分と右半分とを比較すれば確認できるとおり、明暗強調と輪郭強調とを組み合わせることにより、同じ色(階調)でも、周囲の状況にあわせて白茶けレベルを変化させることにより、斜めから見た場合においても白茶けが少なく、見やすい画像を表示することが可能となる。
(Application result)
FIG. 11B is an image when the image obtained by converting the right half of the image of FIG. 11A using the above algorithm is viewed obliquely. FIG. 11C shows an image obtained by converting the right half of the image of FIG. 11A using the above algorithm and converting the left half using a conventional method from the front. It is an image when seen. As can be confirmed by comparing the left and right halves converted using the conventional method, by combining light and dark emphasis and contour emphasis, even with the same color (gradation), white-brown By changing the level, it is possible to display an easy-to-see image with little whitening even when viewed obliquely.
〔実施形態2〕
本発明に係る液晶表示装置の別の一実施形態について図1、図3、及び、図5〜図9を用いて説明する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 5 to 9. FIG.
(液晶表示装置1の構成)
本実施形態に係る液晶表示装置1の構成について図1を参照して以下に説明する。図1は、液晶表示装置1の要部構成を表わすブロック図である。液晶表示装置1は、システム装置10から入力される映像信号に基づいて、画像全体の特性値(最大輝度値、最小輝度値、及び、平均輝度値など)を算出する。また、液晶表示装置1は、画像を構成する各ユニットについて、輝度値を算出する。液晶表示装置1は、算出された画像全体の特性値、ユニットの輝度値を基に、使用するルックアップテーブルを選択して2つの輝度値(高輝度値、及び、低輝度値)を算出し、各ユニットについて、ユニットを構成する画素を、算出した高輝度値を持つ画素と低輝度値を持つ画素とに変換して表示する。
(Configuration of the liquid crystal display device 1)
The configuration of the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of the liquid crystal display device 1. The liquid crystal display device 1 calculates the characteristic values (maximum luminance value, minimum luminance value, average luminance value, etc.) of the entire image based on the video signal input from the system device 10. Further, the liquid crystal display device 1 calculates a luminance value for each unit constituting the image. The liquid crystal display device 1 calculates two luminance values (a high luminance value and a low luminance value) by selecting a lookup table to be used based on the calculated characteristic value of the entire image and the luminance value of the unit. For each unit, the pixels constituting the unit are converted into a pixel having the calculated high luminance value and a pixel having the low luminance value and displayed.
液晶表示装置1は、インターフェイス回路2、液晶駆動回路3、液晶パネル4、ルックアップテーブル5、白茶け補正レベル格納部6、及び、画像データ格納部7を備えている。 The liquid crystal display device 1 includes an interface circuit 2, a liquid crystal driving circuit 3, a liquid crystal panel 4, a lookup table 5, a whitening correction level storage unit 6, and an image data storage unit 7.
(液晶表示装置1の動作)
本実施形態に係る液晶表示装置1の動作について図3、及び、図5を用いて説明する。図3は、システム装置10から液晶表示装置1に映像信号が入力された場合における液晶表示装置1の動作を表わすフローチャートである。また、図5は、図3のフローチャートから呼び出されるサブルーチンのフローチャートである。
(Operation of the liquid crystal display device 1)
The operation of the liquid crystal display device 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 5. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the liquid crystal display device 1 when a video signal is input from the system device 10 to the liquid crystal display device 1. FIG. 5 is a flowchart of a subroutine called from the flowchart of FIG.
S11において、インターフェイス回路2は、システム装置10から入力された映像信号を受信すると、受信した映像信号に基づいて得られる画像について、画像の解像度変換を行う。画像の解像度変換を行った後、画像を構成する各ユニットについてRGB各色の輝度値を算出する。また、画像データを画像データ格納部7に格納してS12に進む。ユニットの説明については、実施形態1において行っているので省略する。 In S <b> 11, when the interface circuit 2 receives the video signal input from the system apparatus 10, the interface circuit 2 performs image resolution conversion on an image obtained based on the received video signal. After converting the resolution of the image, the luminance value of each color of RGB is calculated for each unit constituting the image. Further, the image data is stored in the image data storage unit 7, and the process proceeds to S12. The description of the unit is omitted since it is performed in the first embodiment.
S12において、インターフェイス回路2は、S11において画像データ格納部7に格納した画像データ全体を用いて、RGB各色に対する画像データ全体の特性値(最大輝度値、最小輝度値、及び、平均輝度値など)を計算し、S13に進む。ここで、これらの特性値は明暗強調用の白茶け補正のために使用される。S13において、インターフェイス回路2は、S12において計算した特性値、及び、所定の明暗強調用マージン値を用いて、RGB各色に対する平均以上閾値、及び、平均以下閾値を算出する。 In S12, the interface circuit 2 uses the entire image data stored in the image data storage unit 7 in S11, and the characteristic values of the entire image data for each RGB color (maximum luminance value, minimum luminance value, average luminance value, etc.). And proceeds to S13. Here, these characteristic values are used for white-browning correction for emphasizing light and dark. In S13, the interface circuit 2 calculates the above-average threshold value and the below-average threshold value for each of the RGB colors using the characteristic value calculated in S12 and a predetermined light / dark enhancement margin value.
S14において、インターフェイス回路2は、画像を構成する複数のユニットの中からまだ明暗強調白茶け補正レベルを計算していないユニットを1つ選択し、S15の明暗強調白茶け補正レベル計算処理サブルーチンに進む。S15は、図5におけるS31〜S33に対応する。 In S14, the interface circuit 2 selects one unit that has not yet calculated the light / dark emphasis whitening correction level from among the plurality of units constituting the image, and proceeds to the light / dark emphasis whitening correction level calculation processing subroutine of S15. . S15 corresponds to S31 to S33 in FIG.
S31において、インターフェイス回路2は、RGBの中で明暗強調白茶け補正レベルを計算していない色のうちいずれか1色に対し、S12において算出した画像データ全体の特性値、及び、自ユニットの輝度値、並びに、S13において算出した平均以上閾値、及び、平均以下閾値を用いて、明暗強調白茶け補正レベルを計算し、S32に進む。S32において、インターフェイス回路2は、S31において計算した明暗強調白茶け補正レベルの値を白茶け補正レベル格納部6に格納し、S33に進む。 In S31, the interface circuit 2 determines the characteristic value of the entire image data calculated in S12 and the luminance of its own unit for any one of the RGB colors for which the brightness enhancement level is not calculated. Using the value and the above-average threshold value and the below-average threshold value calculated in S13, the light / dark emphasis whitening correction level is calculated, and the process proceeds to S32. In S32, the interface circuit 2 stores the value of the light / dark emphasis whitening correction level calculated in S31 in the whitening correction level storage unit 6, and proceeds to S33.
S33において、インターフェイス回路2は、RGB全てに対し、明暗強調白茶け補正レベルを計算したか否かを判定する。RGB全てに対し、明暗強調白茶け補正レベルを計算した場合(S33においてYES)、S16に進む。また、RGBの少なくとも1つに対し、明暗強調白茶け補正レベルを計算していない場合(S33においてNO)、S31に戻る。 In S <b> 33, the interface circuit 2 determines whether or not the light / dark emphasis whitening correction level has been calculated for all RGB. If the brightness enhancement level for all RGB is calculated (YES in S33), the process proceeds to S16. If at least one of R, G, and B has not calculated a brightness / darkness enhancement whitening correction level (NO in S33), the process returns to S31.
S16において、インターフェイス回路2は、RGB各色について各々、白茶け補正レベル格納部の値に応じた所定のルックアップテーブル(LUT)をルックアップテーブル5から選択する。また、インターフェイス回路2は、RGB各色について各々、選択されたルックアップテーブルを用いて、自ユニットを構成する明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を算出し、S17に進む。 In S <b> 16, the interface circuit 2 selects a predetermined look-up table (LUT) from the look-up table 5 according to the value of the white-brown correction level storage unit for each of the RGB colors. Further, the interface circuit 2 calculates the luminance value in the bright state and the luminance value in the dark state that constitutes the unit using the selected lookup table for each of the RGB colors, and proceeds to S17.
明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を算出していないユニットが存在する場合(S17においてYES)、S14に戻る。ユニットが存在しない場合(S17においてNO)、S18に進む。 When there is a unit that has not calculated the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state (YES in S17), the process returns to S14. If no unit exists (NO in S17), the process proceeds to S18.
S18において、インターフェイス回路2は、S16において算出した各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を液晶駆動回路3に出力する。液晶駆動回路3は、入力された各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を元に、各ユニットについて、ユニットを構成する画素の一部の輝度値が明状態の輝度値になり、ユニットを構成する残りの画素の輝度値が暗状態の輝度値になるように、液晶パネル4の各画素に駆動電圧を印加する。これにより液晶パネル4に全体画像が表示される。 In S <b> 18, the interface circuit 2 outputs the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state of each unit calculated in S <b> 16 to the liquid crystal drive circuit 3. The liquid crystal driving circuit 3 uses the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state of each unit as input, and for each unit, the brightness value of a part of the pixels constituting the unit is the brightness value in the bright state. The drive voltage is applied to each pixel of the liquid crystal panel 4 so that the luminance values of the remaining pixels constituting the unit become the luminance values in the dark state. As a result, the entire image is displayed on the liquid crystal panel 4.
(実施例)
本実施形態の1実施例について、図3、図7、図8、及び、図9を用いて説明する。なお、本実施例において使用するパラメータの説明については、実施形態1の実施例の表1、及び、表2において説明されているので省略する。
(Example)
An example of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3, 7, 8, and 9. The description of the parameters used in this example is omitted because it is described in Tables 1 and 2 of the example of the first embodiment.
本実施例における液晶表示装置1の動作を具体的に説明する。なお、入力される映像信号が表わす画像は、図9(a)の画像である。 The operation of the liquid crystal display device 1 in this embodiment will be specifically described. The image represented by the input video signal is the image shown in FIG.
液晶表示装置1のインターフェイス回路2は、画像の解像度変換を行う。 The interface circuit 2 of the liquid crystal display device 1 performs image resolution conversion.
図8は、本実施形態に係る液晶表示装置において行われる、画像の解像度変換を示している。 FIG. 8 shows image resolution conversion performed in the liquid crystal display device according to the present embodiment.
図8に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置において、入力される映像信号が表わす画像を構成する図8(a)の各画素が、図8(b)のように、縦横それぞれ2倍される(ユニット)。次に得られた画像データを画像データ格納部7に格納する。また、所定の明暗強調用マージン値は、予め画像データ格納部7に格納されている。本実施例においては、明暗強調用マージン値=0.3とする。 As shown in FIG. 8, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, each pixel in FIG. 8A constituting the image represented by the input video signal has two vertical and horizontal pixels as shown in FIG. 8B. Doubled (unit). Next, the obtained image data is stored in the image data storage unit 7. In addition, a predetermined contrast enhancement margin value is stored in the image data storage unit 7 in advance. In the present embodiment, it is assumed that the light and dark emphasis margin value = 0.3.
なお、本実施例において、図8(b)の入力ユニットから明画像と暗画像とが作成、及び、合成されて、図8(c)の出力ユニットになることを示している。この場合、入力解像度とユニット出力解像度とが等しくなるので、元画像の階調値と自ユニットの階調値とが等しくなり、図3のS11における各ユニット階調の算出を省略することができる。 In this embodiment, it is shown that a bright image and a dark image are created and combined from the input unit of FIG. 8B to become the output unit of FIG. 8C. In this case, since the input resolution and the unit output resolution are equal, the gradation value of the original image is equal to the gradation value of the own unit, and the calculation of each unit gradation in S11 of FIG. 3 can be omitted. .
次に、S12において、インターフェイス回路2は、画像データ全体における最大輝度階調、最小輝度階調、及び、平均輝度階調を算出する。本実施例において、Rの最大輝度階調/Rの最小輝度階調/Rの平均輝度階調=200/0/100である。なお算出は、RGB各色について行われるが、簡略のため、R一色に関する値のみを具体例として示す。 Next, in S12, the interface circuit 2 calculates the maximum luminance gradation, the minimum luminance gradation, and the average luminance gradation in the entire image data. In this embodiment, R maximum luminance gradation / R minimum luminance gradation / R average luminance gradation = 200/0/100. The calculation is performed for each color of RGB, but for simplicity, only a value relating to one R color is shown as a specific example.
S13において、インターフェイス回路2は、RGB各色について次の式に示すように平均以上閾値、及び、平均以下閾値を算出する。ここでは、R一色についてのみ具体例を示す。 In S13, the interface circuit 2 calculates the above-average threshold and the below-average threshold for each of the RGB colors as shown in the following equation. Here, a specific example is shown only for one R color.
Rの平均以上閾値=(Rの最大輝度階調−Rの平均輝度階調)*明暗強調用マージン値+Rの平均輝度階調
Rの平均以下閾値=Rの平均輝度階調−(Rの最大輝度階調−Rの平均輝度階調)*明暗強調用マージン値
すなわち、Rの平均以上閾値=(200−100)*0.3+100=130、Rの平均以下閾値=100−(200−100)*0.3=70となる。
R average or higher threshold = (R maximum luminance gradation−R average luminance gradation) * margin value for contrast enhancement + R average luminance gradation R average or lower threshold = R average luminance gradation− (R maximum) (Luminance gradation-R average luminance gradation) * Margin value for light and dark emphasis, ie, R average or higher threshold = (200-100) * 0.3 + 100 = 130, R average lower threshold = 100- (200-100) * 0.3 = 70.
S14において、インターフェイス回路2は処理対象のユニットを選択し、S15において、選択したユニットに対して、インターフェイス回路2はRGB各色について明暗強調白茶け補正レベルを計算し、白茶け補正レベルとする。白茶け補正レベルは以下の式で表わされる。ここでは、R一色についてのみ具体例を示す。
Rの自ユニットの輝度階調>Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=(Rの自ユニットの輝度階調―Rの平均輝度階調)/(Rの平均以上閾値−Rの平均輝度階調)
Rの自ユニットの輝度階調<Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=(Rの自ユニットの輝度階調―Rの平均輝度階調)/|(Rの平均以下閾値−Rの平均輝度階調)|
Rの自ユニットの輝度階調=Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=0
すなわち、選択したユニットが、Rの自ユニットの輝度階調=140である場合、Rの白茶け補正レベル=(140−100)/(130−100)=1.33となる。
In S14, the interface circuit 2 selects a unit to be processed, and in S15, for the selected unit, the interface circuit 2 calculates a light / dark emphasis whitening correction level for each of the RGB colors to obtain a whitening correction level. The white-brown correction level is expressed by the following equation. Here, a specific example is shown only for one R color.
When the luminance gradation of R's own unit> the average luminance gradation of R,
R white-brown correction level = (R own unit luminance gradation-R average luminance gradation) / (R average or higher threshold-R average luminance gradation)
When the luminance gradation of the local unit of R <the average luminance gradation of R,
R white-brown correction level = (R own unit luminance gradation-R average luminance gradation) / | (R average or less threshold-R average luminance gradation) |
When the luminance gradation of the local unit of R = the average luminance gradation of R,
R white brown correction level = 0
In other words, when the selected unit has the luminance gradation of its own unit of R = 140, the R white-brown correction level = (140-100) / (130-100) = 1.33.
なお、上記のように白茶け補正レベルの値を直線補完によって求めるのではなく、自ユニットの輝度階調値に対して重み付けをしてもよいし、補完しなくてもよい。 As described above, the brightness correction level value is not obtained by linear interpolation, but the luminance gradation value of the own unit may be weighted or not complemented.
S16において、インターフェイス回路2は、得られた白茶け補正レベルの値に基づいて選択されたルックアップテーブル(LUT)を用いて階調変換する。本実施例においては、
白茶け補正レベル<=−1:−1のLUTを使用
−1<白茶け補正レベル<0:−1のLUTと0のLUTとを直線補完して使用
白茶け補正レベル=0:0のLUTを使用
0<白茶け補正レベル<1:0のLUTと1のLUTとを直線補完して使用
1<=白茶け補正レベル:1のLUTを使用
に従ってLUTを選択する。ここで、Rの白茶け補正レベル=1.33であるので、1のLUTを使用するが、自ユニットが、Rの自ユニットの輝度階調=140の場合、図7に示すように、1のLUTの明輝度、及び、暗輝度は、それぞれ、140である。
In S16, the interface circuit 2 performs gradation conversion using a lookup table (LUT) selected based on the obtained white-brown correction level value. In this example,
White brown correction level <=-1: -1 LUT is used -1 <White brown correction level <0: -1 and 0 LUT are used by linear interpolation White brown correction level = 0: 0 LUT 0 <white-brown correction level <1: 0 and 1 LUT are used by linear interpolation 1 <= white-brown correction level: 1 LUT is selected according to use of LUT. Here, since the white blur correction level of R = 1.33, one LUT is used. However, when the own unit has the luminance gradation of the own unit of R = 140, as shown in FIG. The bright luminance and dark luminance of the LUT are 140, respectively.
なお、S16において明輝度、及び、暗輝度を算出する際に、直線補完ではなく、重み付けを行ってもよいし、補完を行わなくてもよい。 Note that when calculating the bright luminance and the dark luminance in S16, weighting may be performed instead of linear interpolation, or interpolation may not be performed.
次にS17において、明輝度、及び、暗輝度を算出していないユニットがあれば、S14に戻って次のユニットの処理を行い、なければ、最後にS18において、インターフェイス回路2は、S16において算出した各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を液晶駆動回路3に出力する。液晶駆動回路3は、入力された各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を元に、各ユニットについて、ユニットを構成する画素の一部の輝度値が明状態の輝度値になり、ユニットを構成する残りの画素の輝度値が暗状態の輝度値になるように、液晶パネル4の各画素に駆動電圧を印加する。これにより液晶パネル4に全体画像が表示される。 Next, in S17, if there is a unit for which the bright luminance and the dark luminance are not calculated, the process returns to S14 and the next unit is processed. If not, finally in S18, the interface circuit 2 calculates in S16. The brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state of each unit are output to the liquid crystal drive circuit 3. The liquid crystal driving circuit 3 uses the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state of each unit as input, and for each unit, the brightness value of a part of the pixels constituting the unit is the brightness value in the bright state. The drive voltage is applied to each pixel of the liquid crystal panel 4 so that the luminance values of the remaining pixels constituting the unit become the luminance values in the dark state. As a result, the entire image is displayed on the liquid crystal panel 4.
(適用結果)
図9(b)は、図9(a)の画像のうち右半分を上記のアルゴリズムを用いて変換すると共に、左半分を従来の手法を用いて変換して得られた画像を斜めから見た場合の画像である。また、図9(c)は、図9(a)の画像のうち右半分を上記のアルゴリズムを用いて変換すると共に、左半分を従来の手法を用いて変換して得られた画像を正面から見た場合の画像である。図9(b)の画像の右半分を見るとわかるとおり、画像全体の階調データを読み取り、その平均よりも明るい場合には、白茶け補正を最小にし、その平均よりも暗い場合には、白茶け補正を最大とすることにより、斜めから見ても輝度があまり下がらず、メリハリのある画像を表示することができる。
(Application result)
FIG. 9B shows an image obtained by converting the right half of the image of FIG. 9A using the above algorithm and converting the left half using the conventional method from an oblique direction. It is an image of the case. FIG. 9C shows an image obtained by converting the right half of the image of FIG. 9A using the above algorithm and converting the left half using a conventional method from the front. It is an image when seen. As can be seen from the right half of the image of FIG. 9 (b), the gradation data of the entire image is read, and when it is brighter than the average, the white-brown correction is minimized, and when it is darker than the average, By setting the white-brown correction to the maximum, the brightness does not decrease much even when viewed obliquely, and a sharp image can be displayed.
〔実施形態3〕
本発明に係る液晶表示装置のさらに別の一実施形態について図1、図4、図6〜図8、及び、図10を用いて説明する。
[Embodiment 3]
Another embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 4, 6 to 8, and 10.
(液晶表示装置1の構成)
本実施形態に係る液晶表示装置1の構成について図1を参照して以下に説明する。図1は、液晶表示装置1の要部構成を表わすブロック図である。液晶表示装置1は、システム装置10から入力される映像信号に基づいて、画像を構成する各ユニットについて、自ユニットに隣接する画像データの特性値(最大輝度値、最小輝度値、及び、平均輝度値など)、及び、ユニット自身の輝度値を算出する。液晶表示装置1は、算出された自ユニットに隣接する画像の特性値、及び、自ユニットの輝度値を基に、使用するルックアップテーブルを選択して2つの輝度値(高輝度値、及び、低輝度値)を算出し、各ユニットについて、ユニットを構成する画素を、算出した高輝度値を持つ画素と低輝度値を持つ画素とに変換して表示する。
(Configuration of the liquid crystal display device 1)
The configuration of the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of the liquid crystal display device 1. Based on the video signal input from the system device 10, the liquid crystal display device 1 uses the characteristic values (maximum luminance value, minimum luminance value, and average luminance) of image data adjacent to the unit for each unit constituting the image. Value) and the luminance value of the unit itself. The liquid crystal display device 1 selects a look-up table to be used based on the calculated characteristic value of the image adjacent to the own unit and the luminance value of the own unit and selects two luminance values (high luminance value and For each unit, the pixels constituting the unit are converted into a pixel having the calculated high luminance value and a pixel having the low luminance value and displayed.
液晶表示装置1は、インターフェイス回路2、液晶駆動回路3、液晶パネル4、ルックアップテーブル5、白茶け補正レベル格納部6、及び、画像データ格納部7を備えている。 The liquid crystal display device 1 includes an interface circuit 2, a liquid crystal driving circuit 3, a liquid crystal panel 4, a lookup table 5, a whitening correction level storage unit 6, and an image data storage unit 7.
(液晶表示装置1の動作)
本実施形態に係る液晶表示装置1の動作について図4、及び、図6を用いて説明する。図4は、システム装置10から液晶表示装置1に映像信号が入力された場合における液晶表示装置1の動作を表わすフローチャートである。また、図6は、図4のフローチャートから呼び出されるサブルーチンのフローチャートである。
(Operation of the liquid crystal display device 1)
The operation of the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 6. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the liquid crystal display device 1 when a video signal is input from the system device 10 to the liquid crystal display device 1. FIG. 6 is a flowchart of a subroutine called from the flowchart of FIG.
S21において、インターフェイス回路2は、システム装置10から入力された映像信号を受信すると、受信した映像信号に基づいて得られる画像について、画像の解像度変換を行う。画像の解像度変換を行った後、画像を構成する各ユニットについてRGB各色の輝度値を算出する。また、画像データを画像データ格納部7に格納してS22に進む。ユニットの説明については、実施形態1において行っているので省略する。 In S <b> 21, when the interface circuit 2 receives the video signal input from the system apparatus 10, the interface circuit 2 performs image resolution conversion on an image obtained based on the received video signal. After converting the resolution of the image, the luminance value of each color of RGB is calculated for each unit constituting the image. Further, the image data is stored in the image data storage unit 7, and the process proceeds to S22. The description of the unit is omitted since it is performed in the first embodiment.
S22において、インターフェイス回路2は、画像を構成する複数のユニットの中から、まだ輪郭強調白茶け補正レベルを計算していないユニットを1つ選択し、S23の輪郭強調白茶け補正レベル計算処理サブルーチンに進む。S23は、図6におけるS41〜S45に対応する。 In S22, the interface circuit 2 selects one unit that has not yet calculated the contour enhancement whitening correction level from the plurality of units constituting the image, and enters the contour enhancement whitening correction level calculation processing subroutine in S23. move on. S23 corresponds to S41 to S45 in FIG.
S41において、インターフェイス回路2は、画像データ格納部7に格納した画像データのうち自ユニットに隣接する画像を用いて、RGB各色に対する、自ユニットに隣接する画像データの特性値(最大輝度値、最小輝度値、及び、平均輝度値)を計算し、S42に進む。ここで、これらの特性値は輪郭強調用の白茶け補正のために使用される。S42において、インターフェイス回路2は、S41において計算した特性値、及び、所定の輪郭強調用マージン値を用いて、RGB各色に対する平均以上閾値、及び、平均以下閾値を算出する。 In S <b> 41, the interface circuit 2 uses the image adjacent to the self unit among the image data stored in the image data storage unit 7, and the characteristic value (maximum luminance value, minimum (Luminance value and average luminance value) are calculated, and the process proceeds to S42. Here, these characteristic values are used for the correction of browning for contour enhancement. In S42, the interface circuit 2 calculates the above-average threshold and the below-average threshold for each color of RGB using the characteristic value calculated in S41 and a predetermined edge emphasis margin value.
S43において、インターフェイス回路2は、RGBの中で輪郭強調白茶け補正レベルを計算していない色のうちいずれか1色に対し、S41において算出した自ユニットに隣接する画像の特性値、及び、自ユニットの輝度値、並びに、S42において算出した平均以上閾値、及び、平均以下閾値を用いて、輪郭強調白茶け補正レベルを計算し、S44に進む。S44において、インターフェイス回路2は、白茶け補正レベル格納部6の値を0にした後、S43において計算した明暗強調白茶け補正レベルの値を加算し、S45に進む。 In S43, the interface circuit 2 determines the characteristic value of the image adjacent to the own unit calculated in S41 and the self-calculation value for any one of the colors for which the contour enhancement whitening correction level is not calculated in RGB. Using the luminance value of the unit and the above-average threshold value and the below-average threshold value calculated in S42, the contour emphasis whitening correction level is calculated, and the process proceeds to S44. In S44, the interface circuit 2 sets the value of the white-brown correction level storage unit 6 to 0, and then adds the value of the contrast enhancement level calculated in S43, and the process proceeds to S45.
S45において、インターフェイス回路2は、RGB全てに対し、輪郭強調白茶け補正レベルを計算したか否かを判定する。RGB全てに対し、輪郭強調白茶け補正レベルを計算した場合(S45においてYES)、S24に進む。また、RGBの少なくとも1つに対し、輪郭強調白茶け補正レベルを計算していない場合(S45においてNO)、S43に戻る。 In S45, the interface circuit 2 determines whether or not the contour emphasis whitening correction level has been calculated for all RGB. When the contour emphasis whitening correction level is calculated for all RGB (YES in S45), the process proceeds to S24. If at least one of RGB is not calculated with the outline emphasis whitening correction level (NO in S45), the process returns to S43.
S24において、インターフェイス回路2は、RGB各色について各々、白茶け補正レベル格納部の値に応じた所定のルックアップテーブル(LUT)をルックアップテーブル5から選択する。また、インターフェイス回路2は、RGB各色について各々、選択されたルックアップテーブルを用いて、自ユニットを構成する明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を算出し、S25に進む。 In S <b> 24, the interface circuit 2 selects a predetermined look-up table (LUT) from the look-up table 5 according to the value of the white-brown correction level storage unit for each of the RGB colors. Further, the interface circuit 2 calculates the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state that constitute the unit using the selected lookup table for each of the RGB colors, and proceeds to S25.
明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を算出していないユニットが存在する場合(S25においてYES)、S22に戻る。ユニットが存在しない場合(S25においてNO)、S26に進む。 If there is a unit that has not calculated the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state (YES in S25), the process returns to S22. If no unit exists (NO in S25), the process proceeds to S26.
S26において、インターフェイス回路2は、S24において算出した各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を液晶駆動回路3に出力する。液晶駆動回路3は、入力された各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を元に、各ユニットについて、ユニットを構成する画素の一部の輝度値が明状態の輝度値になり、ユニットを構成する残りの画素の輝度値が暗状態の輝度値になるように、液晶パネル4の各画素に駆動電圧を印加する。これにより液晶パネル4に全体画像が表示される。 In S <b> 26, the interface circuit 2 outputs the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state of each unit calculated in S <b> 24 to the liquid crystal drive circuit 3. The liquid crystal driving circuit 3 uses the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state of each unit as input, and for each unit, the brightness value of a part of the pixels constituting the unit is the brightness value in the bright state. The drive voltage is applied to each pixel of the liquid crystal panel 4 so that the luminance values of the remaining pixels constituting the unit become the luminance values in the dark state. As a result, the entire image is displayed on the liquid crystal panel 4.
(実施例)
本実施形態の1実施例について、図4、図7、図8、及び、図10を用いて説明する。なお、本実施例で使用するパラメータの説明については、実施形態1の実施例の表1、及び、表2において説明されているので省略する。
(Example)
An example of this embodiment will be described with reference to FIGS. 4, 7, 8, and 10. The description of the parameters used in this example is omitted because it is described in Tables 1 and 2 of the example of the first embodiment.
本実施例における液晶表示装置1の動作を具体的に説明する。なお、入力される映像信号が表わす画像は、図10(a)の画像である。 The operation of the liquid crystal display device 1 in this embodiment will be specifically described. The image represented by the input video signal is the image shown in FIG.
まず、液晶表示装置1のインターフェイス回路2は、画像の解像度変換を行う。 First, the interface circuit 2 of the liquid crystal display device 1 performs image resolution conversion.
図8は、本実施形態に係る液晶表示装置において行われる、画像の解像度変換を示している。 FIG. 8 shows image resolution conversion performed in the liquid crystal display device according to the present embodiment.
図8に示すように、本実施形態に係る液晶表示装置において、入力される映像信号が表わす画像を構成する図8(a)の各画素が、図8(b)のように、縦横それぞれ2倍される(ユニット)。次に得られた画像データを画像データ格納部7に格納する。また、輪郭強調用マージン値は、予め画像データ格納部7に格納されている。本実施例においては、輪郭強調用マージン値=0.1とする。 As shown in FIG. 8, in the liquid crystal display device according to the present embodiment, each pixel in FIG. 8A constituting the image represented by the input video signal has two vertical and horizontal pixels as shown in FIG. 8B. Doubled (unit). Next, the obtained image data is stored in the image data storage unit 7. Further, the margin emphasis margin value is stored in the image data storage unit 7 in advance. In the present embodiment, the edge enhancement margin value = 0.1.
なお、本実施例において、図8(b)の入力ユニットから明画像と暗画像とが作成、及び、合成されて、図8(c)の出力ユニットになることを示している。この場合、入力解像度とユニット出力解像度とが等しくなるので、元画像の階調値と自ユニットの階調値とが等しくなり、図4のS21における各ユニット階調の算出を省略することができる。 In this embodiment, it is shown that a bright image and a dark image are created and combined from the input unit of FIG. 8B to become the output unit of FIG. 8C. In this case, since the input resolution and the unit output resolution are equal, the gradation value of the original image is equal to the gradation value of the own unit, and the calculation of each unit gradation in S21 of FIG. 4 can be omitted. .
次に、S22において、インターフェイス回路2は、処理対象のユニットを選択する。S23において、選択したユニットに対して、RGB各色について輪郭強調白茶け補正レベルを計算する。S23は図6のS41〜S45に対応する。 Next, in S22, the interface circuit 2 selects a unit to be processed. In S23, for the selected unit, the contour emphasis whitening correction level is calculated for each color of RGB. S23 corresponds to S41 to S45 in FIG.
まず、S41において、インターフェイス回路2は、自ユニットに隣接する画像における最大輝度階調、最小輝度階調、及び、平均輝度階調を算出する。処理している自ユニットにおいて、Rの最大輝度階調/Rの最小輝度階調/Rの平均輝度階調=200/100/150であるとする。なお算出は、RGB各色について行われるが、簡略のため、R一色に関する値のみを具体例として示す。 First, in S41, the interface circuit 2 calculates a maximum luminance gradation, a minimum luminance gradation, and an average luminance gradation in an image adjacent to the unit. In the processing unit, it is assumed that R maximum luminance gradation / R minimum luminance gradation / R average luminance gradation = 200/100/150. The calculation is performed for each color of RGB, but for simplicity, only a value relating to one R color is shown as a specific example.
次に、S42において、インターフェイス回路2は、RGB各色について次の式に示すように平均以上閾値、及び、平均以下閾値を算出する。ここでは、R一色についてのみ具体例を示す。 Next, in S <b> 42, the interface circuit 2 calculates the above-average threshold value and the below-average threshold value for each color of RGB as shown in the following equation. Here, a specific example is shown only for one R color.
Rの平均以上閾値=(Rの最大輝度階調−Rの平均輝度階調)*輪郭強調用マージン値+Rの平均輝度階調
Rの平均以下閾値=Rの平均輝度階調−(Rの最大輝度階調−Rの平均輝度階調)*輪郭強調用マージン値
すなわち、Rの平均以上閾値=(200−150)*0.1+150=155、Rの平均以下閾値=150−(200−150)*0.1=145となる。
R average or higher threshold = (R maximum luminance gradation−R average luminance gradation) * contour emphasis margin value + R average luminance gradation R below average threshold = R average luminance gradation− (R maximum) (Luminance gradation-R average luminance gradation) * Outline emphasis margin value, that is, R average or higher threshold = (200−150) * 0.1 + 150 = 155, R lower than average threshold = 150− (200−150) * 0.1 = 145.
S43において、インターフェイス回路2は、自ユニットに対して、RGB各色について輪郭強調白茶け補正レベルを計算する。白茶け補正レベルは以下の式で表わされる。ここでは、R一色についてのみ具体例を示す。
Rの自ユニットの輝度階調>Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=(Rの自ユニットの輝度階調―Rの平均輝度階調)/(Rの平均以上閾値−Rの平均輝度階調)
Rの自ユニットの輝度階調<Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=(Rの自ユニットの輝度階調―Rの平均輝度階調)/|(Rの平均以下閾値−Rの平均輝度階調)|
Rの自ユニットの輝度階調=Rの平均輝度階調の場合、
Rの白茶け補正レベル=0
すなわち、選択したユニットが、Rの自ユニットの輝度階調=140である場合、Rの白茶け補正レベル=(140−150)/|(145−150)|=―2となる。
In S43, the interface circuit 2 calculates the outline emphasis whitening correction level for each color of RGB with respect to its own unit. The white-brown correction level is expressed by the following equation. Here, a specific example is shown only for one R color.
When the luminance gradation of R's own unit> the average luminance gradation of R,
R white-brown correction level = (R own unit luminance gradation-R average luminance gradation) / (R average or higher threshold-R average luminance gradation)
When the luminance gradation of the local unit of R <the average luminance gradation of R,
R white-brown correction level = (R own unit luminance gradation-R average luminance gradation) / | (R average or less threshold-R average luminance gradation) |
When the luminance gradation of the local unit of R = the average luminance gradation of R,
R white brown correction level = 0
That is, when the selected unit has the luminance gradation of its own unit of R = 140, the R white-brown correction level = (140−150) / | (145−150) | = −2.
なお、上記のように白茶け補正レベルの値を直線補完によって求めるのではなく、自ユニットの輝度階調値に対して重み付けをしてもよいし、補完しなくてもよい。 As described above, the brightness correction level value is not obtained by linear interpolation, but the luminance gradation value of the own unit may be weighted or not complemented.
S24において、得られた白茶け補正レベルの値に基づいて、選択されたルックアップテーブル(LUT)を用いて階調変換する。本実施例においては、
白茶け補正レベル<=−1:−1のLUTを使用
−1<白茶け補正レベル<0:−1のLUTと0のLUTとを直線補完して使用
白茶け補正レベル=0:0のLUTを使用
0<白茶け補正レベル<1:0のLUTと1のLUTとを直線補完して使用
1<=白茶け補正レベル:1のLUTを使用
に従ってLUTを選択する。ここで、Rの白茶け補正レベル=―2であるので、−1のLUTを使用するが、自ユニットが、Rの自ユニットの輝度階調=140の場合、図7に示すように、−1のLUTの明輝度、及び、暗輝度は、それぞれ、190、及び、24である。
In S24, tone conversion is performed using the selected look-up table (LUT) based on the obtained white-brown correction level value. In this example,
White brown correction level <=-1: -1 LUT is used -1 <White brown correction level <0: -1 and 0 LUT are used by linear interpolation White brown correction level = 0: 0 LUT 0 <white-brown correction level <1: 0 and 1 LUT are used by linear interpolation 1 <= white-brown correction level: 1 LUT is selected according to use of LUT. Here, since the white blur correction level of R = −2, the LUT of −1 is used. However, when the own unit has the luminance gradation of the own unit of R = 140, as shown in FIG. The light luminance and dark luminance of one LUT are 190 and 24, respectively.
なお、S24において明輝度、及び、暗輝度を算出する際に、直線補完ではなく、重み付けを行ってもよいし、補完を行わなくてもよい。 Note that, when calculating the bright luminance and the dark luminance in S24, weighting may be performed instead of linear interpolation, or interpolation may not be performed.
次にS25において、明輝度、及び、暗輝度を算出していないユニットがあれば、S22に戻って次のユニットの処理を行い、なければ、最後にS26において、インターフェイス回路2は、S24において算出した各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を液晶駆動回路3に出力する。液晶駆動回路3は、入力された各ユニットの明状態の輝度値、及び、暗状態の輝度値を元に、各ユニットについて、ユニットを構成する画素の一部の輝度値が明状態の輝度値になり、ユニットを構成する残りの画素の輝度値が暗状態の輝度値になるように、液晶パネル4の各画素に駆動電圧を印加する。これにより液晶パネル4に全体画像が表示される。 Next, in S25, if there is a unit for which the bright luminance and the dark luminance are not calculated, the process returns to S22 and the next unit is processed. If not, finally in S26, the interface circuit 2 calculates in S24. The brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state of each unit are output to the liquid crystal drive circuit 3. The liquid crystal driving circuit 3 uses the brightness value in the bright state and the brightness value in the dark state of each unit as input, and for each unit, the brightness value of a part of the pixels constituting the unit is the brightness value in the bright state. The drive voltage is applied to each pixel of the liquid crystal panel 4 so that the luminance values of the remaining pixels constituting the unit become the luminance values in the dark state. As a result, the entire image is displayed on the liquid crystal panel 4.
(適用結果)
図10(b)は、図10(a)の画像のうち右半分を上記のアルゴリズムを用いて変換すると共に、左半分を従来の手法を用いて変換して得られた画像を斜めから見た場合の画像である。また、図10(c)は、図10(a)の画像のうち右半分を上記のアルゴリズムを用いて変換すると共に、左半分を従来の手法を用いて変換して得られた画像を正面から見た場合の画像である。自ユニットと隣り合う画素の輝度の平均値を比較し、自ユニットの輝度が、隣り合う画素の輝度の平均値よりも大きければ、白茶け補正を小さくする。また、自ユニットの輝度が隣り合う画素の輝度の平均値よりも小さければ、白茶け補正を大きくする。これにより、輪郭が強調され、メリハリのある画像を表示することができる。
(Application result)
FIG. 10B shows the image obtained by converting the right half of the image of FIG. 10A using the above algorithm and the image obtained by converting the left half using the conventional method from an oblique direction. It is an image of the case. FIG. 10C shows an image obtained by converting the right half of the image of FIG. 10A using the above algorithm and converting the left half using a conventional method from the front. It is an image when seen. The average value of the brightness of the pixels adjacent to the own unit is compared. If the brightness of the own unit is greater than the average value of the brightness of the adjacent pixels, the whitening correction is reduced. Also, if the brightness of the own unit is smaller than the average value of the brightness of adjacent pixels, the white-brown correction is increased. Thereby, an outline is emphasized and a sharp image can be displayed.
(液晶表示装置1の利点)
以上のように本発明の各実施形態に係る液晶表示装置は、各ユニットにおいて自ユニットに隣接する画像の特性値、または、画像全体の特性値の少なくとも一方を算出し、算出した特性値に基づいて画像を変換するので、各画素において隣接する1からn個の画素の輝度を1つ1つ参照して画像を変換することに比べて、斜めから見ても白茶け現象がなく、色ずれのない画像を高速で変換することができる。
(Advantages of the liquid crystal display device 1)
As described above, the liquid crystal display device according to each embodiment of the present invention calculates at least one of the characteristic value of the image adjacent to the unit or the characteristic value of the entire image in each unit, and based on the calculated characteristic value. Compared to converting an image by referring to the brightness of 1 to n pixels adjacent to each other one by one, there is no whitening phenomenon even when viewed obliquely, and the color shift. It is possible to convert an image with no image at high speed.
(プログラム、記録媒体)
また、液晶表示装置(画像変換装置)1に含まれている各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成すればよい。または、次のように、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
(Program, recording medium)
Each block included in the liquid crystal display device (image conversion device) 1 may be configured by hardware logic. Alternatively, it may be realized by software using a CPU (Central Processing Unit) as follows.
すなわち、液晶表示装置1は、各機能を実現する制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録していればよい。液晶表示装置1(またはCPUやMPU)が、供給された記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し、実行すればよい。 In other words, the liquid crystal display device 1 only needs to record the program code (execution format program, intermediate code program, source program) of a control program that realizes each function so that it can be read by a computer. The liquid crystal display device 1 (or CPU or MPU) may read and execute the program code recorded on the supplied recording medium.
プログラムコードを液晶表示装置1に供給する記録媒体は、たとえば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などとすることができる。 The recording medium for supplying the program code to the liquid crystal display device 1 is, for example, a tape system such as a magnetic tape or a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, or a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD. A disk system including an optical disk such as -R, a card system such as an IC card (including a memory card) / optical card, or a semiconductor memory system such as a mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.
また液晶表示装置1は、通信ネットワークと接続可能に構成しても、本発明の目的を達成できる。この場合、上記のプログラムコードを、通信ネットワークを介して液晶表示装置1に供給する。この通信ネットワークは、液晶表示装置1にプログラムコードを供給できるものであればよく、特定の種類または形態に限定されない。たとえば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、移動体通信網、衛星通信網等であればよい。 Further, even if the liquid crystal display device 1 is configured to be connectable to a communication network, the object of the present invention can be achieved. In this case, the program code is supplied to the liquid crystal display device 1 via a communication network. The communication network may be any network that can supply program codes to the liquid crystal display device 1 and is not limited to a specific type or form. For example, the Internet, intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, mobile communication network, satellite communication network, etc. may be used.
この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な任意の媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。たとえば、IEEE1394、USB(Universal Serial Bus)、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線などの有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。 The transmission medium constituting the communication network may be any medium that can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type. For example, wired communication such as IEEE 1394, USB (Universal Serial Bus), power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, infrared light such as IrDA or remote control, Bluetooth (registered trademark), 802. 11 wireless, HDR, mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network, etc. can also be used. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
(付記事項)
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
(Additional notes)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
また、各実施形態において、特性値として最大輝度値、最小輝度値、及び、平均輝度値を用いた場合を例に実施例の説明を行ったが、特性値は、これらに限られるものではない。例えば、特性値に、輝度の中央値、輝度の最頻値、または、最大輝度値と最小輝度値との平均値を含んでも良い。 Further, in each embodiment, the examples have been described by taking the case where the maximum luminance value, the minimum luminance value, and the average luminance value are used as the characteristic values, but the characteristic values are not limited to these. . For example, the characteristic value may include a median value of luminance, a mode value of luminance, or an average value of the maximum luminance value and the minimum luminance value.
本発明に係る画像変換装置は、大画面の液晶テレビなど、大人数で見ることが想定され、角度のないところから画面を見ることが想定される機器に適用するなど、幅広く利用することができる。 The image conversion apparatus according to the present invention can be widely used such as a large-screen liquid crystal television set that is expected to be viewed by a large number of people and is expected to be viewed from an angleless position. .
1 液晶表示装置(画像変換装置)
2 インターフェイス回路
3 液晶駆動回路
4 液晶パネル
5 ルックアップテーブル
6 白茶け補正レベル格納部
7 画像データ格納部
10 システム装置
21 赤のサブピクセル
21a 高輝度の赤のサブピクセル
21b 低輝度の赤のサブピクセル
22 緑のサブピクセル
22a 高輝度の緑のサブピクセル
22b 低輝度の緑のサブピクセル
23 青のサブピクセル
23a 高輝度の青のサブピクセル
23b 低輝度の青のサブピクセル
31 駆動電圧1Vの画素で構成される画像領域
32 駆動電圧3Vの画素で構成される画像領域
33 駆動電圧5Vの画素で構成される画像領域
41 駆動電圧1Vの画素で構成される画像領域
42 駆動電圧1Vの画素と駆動電圧5Vの画素とから構成される画像領域
43 駆動電圧5Vの画素で構成される画像領域
1 Liquid crystal display device (image conversion device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Interface circuit 3 Liquid crystal drive circuit 4 Liquid crystal panel 5 Look-up table 6 White-brown correction level storage part 7 Image data storage part 10 System apparatus 21 Red sub pixel 21a High luminance red sub pixel 21b Low luminance red sub pixel 22 green subpixel 22a high brightness green subpixel 22b low brightness green subpixel 23 blue subpixel 23a high brightness blue subpixel 23b low brightness blue subpixel 31 composed of pixels with drive voltage 1V Image region 32 image region composed of pixels of drive voltage 3V 33 image region composed of pixels of drive voltage 5V 41 image region composed of pixels of drive voltage 1V 42 pixel of drive voltage 1V and drive voltage 5V An image area composed of pixels of 43 An image area composed of pixels with a drive voltage of 5V Area
Claims (12)
上記入力画像の領域を分割して得られる複数の領域の各々を表わすユニットに関する特性値を、ユニット特性値として算出するユニット特性値算出手段と、
上記ユニットに隣接する複数の画素を少なくとも含む所定の画像領域から、当該画像領域に関する特性値を、画像領域特性値として算出する画像領域特性値算出手段と、
各入力輝度値に対して暗輝度値を対応付けた複数の異なる暗ルックアップテーブルのうち、上記ユニット特性値および画像領域特性値の組み合わせに対応する暗ルックアップテーブルを用いて、上記入力画像を構成する各画素の輝度値を、当該輝度値に対応する上記暗輝度値に変換することによって、暗画像を生成する暗画像生成手段と、
各入力輝度値に対して、当該入力輝度値に対応する上記暗輝度値以上の値の明輝度値を対応付けた複数の異なる明ルックアップテーブルのうち、上記ユニット特性値および画像領域特性値の組み合わせに対応する明ルックアップテーブルを用いて、上記入力画像を構成する各画素の輝度値を、当該輝度値に対応する上記明輝度値に変換することによって、明画像を生成する明画像生成手段と、
上記明画像および上記暗画像を、上記ユニットごとに混合することによって上記出力画像を生成する画像生成手段とを備えている画像変換装置。 An image conversion device for converting an input image into an output image,
Unit characteristic value calculating means for calculating a characteristic value related to a unit representing each of a plurality of areas obtained by dividing the area of the input image as a unit characteristic value;
Image area characteristic value calculating means for calculating a characteristic value relating to the image area as an image area characteristic value from a predetermined image area including at least a plurality of pixels adjacent to the unit;
Using the dark lookup table corresponding to the combination of the unit characteristic value and the image area characteristic value among a plurality of different dark lookup tables in which the dark luminance value is associated with each input luminance value, the input image is Dark image generation means for generating a dark image by converting the luminance value of each pixel constituting the image into the dark luminance value corresponding to the luminance value;
Of each of the plurality of different bright look-up tables in which a bright brightness value equal to or higher than the dark brightness value corresponding to the input brightness value is associated with each input brightness value, the unit characteristic value and the image area characteristic value Bright image generation means for generating a bright image by converting the luminance value of each pixel constituting the input image into the bright luminance value corresponding to the luminance value using a bright lookup table corresponding to the combination When,
An image conversion apparatus comprising: an image generation unit configured to generate the output image by mixing the bright image and the dark image for each unit.
請求項1に記載の画像変換装置。 The predetermined image area is the entire area of the input image,
The image conversion apparatus according to claim 1.
請求項1に記載の画像変換装置。 The predetermined image area is an area composed of a plurality of pixels adjacent to the unit.
The image conversion apparatus according to claim 1.
請求項1から3までのいずれか1項に記載の画像変換装置。 The image region characteristic value includes an average value of luminance of pixels included in the image region,
The image conversion apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から3までのいずれか1項に記載の画像変換装置。 The image region characteristic value includes an average value of a maximum value and a minimum value of luminance of pixels included in the image region,
The image conversion apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から3までのいずれか1項に記載の画像変換装置。 The image area characteristic value includes a mode value of luminance of pixels included in the image area,
The image conversion apparatus according to any one of claims 1 to 3.
上記ユニットに含まれる画素の輝度の平均値から上記画像領域に含まれる画素の輝度の平均値を減じた値が小さくなるほど、上記ユニットに含まれる画素の輝度の平均値に対して対応づけられた上記暗輝度値が小さい上記暗ルックアップテーブルを用いて暗画像を生成し、
上記明画像生成手段は、
上記ユニットに含まれる画素の輝度の平均値から上記画像領域に含まれる画素の輝度の平均値を減じた値が小さくなるほど、上記ユニットに含まれる画素の輝度の平均値に対して対応づけられた上記明輝度値が大きい上記明ルックアップテーブルを用いて明画像を生成することを特徴とする、
請求項4に記載の画像変換装置。 The dark image generating means includes
The smaller the value obtained by subtracting the average value of the luminance of the pixels included in the image area from the average value of the luminance of the pixels included in the unit, the smaller the value corresponding to the average value of the luminance of the pixels included in the unit. Generating a dark image using the dark lookup table having a small dark luminance value;
The bright image generating means
The smaller the value obtained by subtracting the average value of the luminance of the pixels included in the image area from the average value of the luminance of the pixels included in the unit, the smaller the value corresponding to the average value of the luminance of the pixels included in the unit. Generating a bright image using the bright lookup table having a large bright luminance value,
The image conversion apparatus according to claim 4.
上記画像変換装置によって入力画像から変換された出力画像を表示することを特徴とする液晶表示装置。 An image conversion device according to any one of claims 1 to 7, comprising:
A liquid crystal display device that displays an output image converted from an input image by the image conversion device.
請求項8に記載の液晶表示装置。 It has a negative dielectric anisotropy and comprises a liquid crystal layer containing liquid crystal molecules that are aligned substantially vertically when no voltage is applied.
The liquid crystal display device according to claim 8.
上記入力画像の領域を分割して得られる複数の領域の各々を表わすユニットに関する特性値を、ユニット特性値として算出するユニット特性値算出工程と、
上記ユニットに隣接する複数の画素を少なくとも含む所定の画像領域から、当該画像領域に関する特性値を、画像領域特性値として算出する画像領域特性値算出工程と、
各入力輝度値に対して暗輝度値を対応付けた複数の異なる暗ルックアップテーブルのうち、上記ユニット特性値および画像領域特性値の組み合わせに対応する暗ルックアップテーブルを用いて、上記入力画像を構成する各画素の輝度値を、当該輝度値に対応する上記暗輝度値に変換することによって、暗画像を生成する暗画像生成工程と、
各入力輝度値に対して、当該入力輝度値に対応する上記暗輝度値以上の値の明輝度値を対応付けた複数の異なる明ルックアップテーブルのうち、上記ユニット特性値および画像領域特性値の組み合わせに対応する明ルックアップテーブルを用いて、上記入力画像を構成する各画素の輝度値を、当該輝度値に対応する上記明輝度値に変換することによって、明画像を生成する明画像生成工程と、
上記明画像および上記暗画像を、上記ユニットごとに混合することによって上記出力画像を生成する画像生成工程とを含んでいる画像変換方法。 An image conversion method for converting an input image into an output image,
A unit characteristic value calculating step for calculating a characteristic value relating to a unit representing each of the plurality of areas obtained by dividing the area of the input image as a unit characteristic value;
An image area characteristic value calculating step of calculating a characteristic value related to the image area as an image area characteristic value from a predetermined image area including at least a plurality of pixels adjacent to the unit;
Using the dark lookup table corresponding to the combination of the unit characteristic value and the image area characteristic value among a plurality of different dark lookup tables in which the dark luminance value is associated with each input luminance value, the input image is A dark image generating step of generating a dark image by converting the brightness value of each pixel constituting the dark brightness value corresponding to the brightness value;
Of each of the plurality of different bright look-up tables in which a bright brightness value equal to or higher than the dark brightness value corresponding to the input brightness value is associated with each input brightness value, the unit characteristic value and the image area characteristic value Bright image generation step of generating a bright image by converting the luminance value of each pixel constituting the input image into the bright luminance value corresponding to the luminance value using a bright lookup table corresponding to the combination When,
An image conversion method including an image generation step of generating the output image by mixing the bright image and the dark image for each unit.
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| JP2008173955A JP2010014909A (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Image conversion device, image conversion method, liquid crystal display device, image conversion program and recording medium |
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