JP2012004772A - 画像表示装置、画像供給装置、画像処理方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】輪郭強調処理に際し、オーバーシュートやアンダーシュートがクリップされることを抑制する。
【解決手段】プロジェクターは、入力画像データの明るさを調整して調整画像データを生成する明るさ調整部３２と、明るさ調整部３２により生成された調整画像データに対して輪郭強調処理を実行し、輪郭強調画像データを生成する輪郭強調部３０と、を備え、輪郭強調部３０により生成された輪郭強調画像データに基づいて投射面に画像を投射する。
【選択図】図２

Description

本発明は、入力画像データに対して輪郭強調処理を施す画像表示装置、画像供給装置、輪郭強調処理に係る画像処理方法、及び、輪郭強調処理を実行させるためのプログラムに関する。

従来、投射面に投射される画像の鮮鋭度を向上すべく、入力画像データに対して輪郭強調処理を実行する画像表示装置（投射型映像表示装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。この輪郭強調処理では、入力画像データに対して、輪郭部分（輪郭に対応する画素）にオーバーシュートや、アンダーシュートを付加することにより画素の輝度を補正して、輪郭の強調が行われる。

特開２００６−２５３８３８号公報

しかしながら、上述した画像表示装置のように、入力画像データの輪郭部分にアンダーシュートや、オーバーシュートを付加することにより画素の輝度を補正して輪郭強調を行う場合、輝度が補正される画素に対して、当該画素の輝度の階調値の範囲を超えて輝度の補正を行うことはできないため、オーバーシュートやアンダーシュートの一部がクリップされる場合がある、という問題があった。
また、オーバーシュートや、アンダーシュートを利用した輪郭強調処理を行った後の入力画像データに対して明るさ調整（輝度の補正）を行った場合、オーバーシュートやアンダーシュートされた輪郭部分に対応する画素に対しても明るさ調整が行われることとなり、輪郭強調による鮮鋭感が低下する、という問題もあった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、輪郭強調処理に際し、オーバーシュートやアンダーシュートがクリップされることを抑制すると共に、輪郭強調処理による鮮鋭感が低下することを防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、画像表示装置であって、入力画像データの明るさを調整して調整画像データを生成する明るさ調整部と、前記明るさ調整部により生成された前記調整画像データに対して輪郭強調処理を実行し、輪郭強調画像データを生成する輪郭強調部と、前記輪郭強調部により生成された前記輪郭強調画像データに基づいて、投射面に画像を投射する画像表示部と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、入力画像データの明るさが調整されることによって生成された調整画像データに対して輪郭強調処理が実行される。すなわち、明るさが調整される前の入力画像データに比して、各画素における輝度の値と、輝度の階調値の上限値又は下限値と、の間に形成される差分が大きい調整画像データに対して、オーバーシュートやアンダーシュートが付加されるため、オーバーシュートやアンダーシュートのクリップを抑制できる。
さらに、上記構成によれば、明るさ調整を行った入力画像データに対して輪郭強調処理を行うため、輪郭強調処理後の入力画像データにおける輪郭部分の画素と、輪郭部分に隣接する画素との輝度のギャップが、明るさ調整により縮小されることを抑制でき、画像表示部により投射面に投射される画像の鮮鋭感の低下を防止できる。

ここで、上記発明の画像表示装置であって、前記輪郭強調部は、前記明るさ調整部によって前記入力画像データの明るさが下げられることにより生成された前記調整画像データに対して、オーバーシュートを利用した輪郭強調処理を実行してもよい。
この構成によれば、明るさが調整される前の入力画像データに比して、各画素における輝度の値と、輝度の階調値の上限値と、の間に形成される差分が大きい調整画像データに対して、オーバーシュートが付加されることとなるため、オーバーシュートのクリップを好適に抑制できる。
さらに、上記構成によれば、明るさを下げる調整を行った入力画像データに対して輪郭強調処理を行うため、オーバーシュートを利用した輪郭強調処理後の入力画像データにおける輪郭部分の画素と、輪郭部分に隣接する画素との輝度のギャップが、明るさ調整により縮小されることを抑制でき、画像表示部により投射面に投射される画像の鮮鋭感の低下を防止できる。

また、上記発明の画像表示装置であって、前記輪郭強調部は、前記入力画像データの輪郭を抽出してオーバーシュートを含んだ輪郭強調用データを生成すると共に、前記調整画像データに対して前記輪郭強調用データを合成することにより、オーバーシュートを利用した輪郭強調処理を実行してもよい。
この構成によれば、明るさ調整部によって明るさを下げる調整が行われる前の入力画像データから輪郭が抽出された上でオーバーシュートを含んだ輪郭強調用データが生成される。このため、輪郭強調用データに含まれるオーバーシュートは、明るさ調整による画素の輝度の補正が行われていない、すなわち、明るさ調整に係る処理の影響を受けていない入力画像データに基づいて算出される値となり、オーバーシュートの値が過小、又は、過大となることを防止でき、当該値の適正さを維持できる。

また、上記発明の画像表示装置であって、入出力のゲインを調整するための入力部を備え、前記明るさ調整部は、前記入力部に対して入出力のゲインを下げる調整を行う旨の入力があった場合、当該入力に基づく入出力のゲインを下げる調整に応じて前記入力画像データの明るさを下げて前記調整画像データを生成してもよい。
この構成によれば、入力部に対して入出力のゲインを下げる調整を行う旨の入力があった場合、当該入力に基づく入出力ゲインの低下を利用して、オーバーシュートのクリップを防止できる。
特に、従来は、入力部に対して入出力のゲインを下げる調整を行う旨の入力に基づいて入出力のゲインを下げる調整が行われた場合、同時に鮮鋭感の低下を招く場合があるが、上記構成によれば、当該鮮鋭感の低下を防止できる。

また、上記発明の画像表示装置であって、前記投射面が設けられた環境の照度を検出する照度センサーと、この照度センサーの検出値に応じて入出力ゲインを調整するゲイン調整部と、を備え、前記明るさ調整部は、前記ゲイン調整部による入出力のゲインを下げる調整に応じて前記入力画像データの明るさを下げて前記調整画像データを生成してもよい。
この構成によれば、投射面の周囲の明るさに応じて適切に入出力のゲインを調整できると共に、ゲインを下げる調整を行う場合は、オーバーシュートのクリップを抑制できる。

また、上記発明の画像表示装置であって、前記輪郭強調部は、前記明るさ調整部によって前記入力画像データの明るさが上げられることにより生成された前記調整画像データに対して、アンダーシュートを利用した輪郭強調処理を実行してもよい。
この構成によれば、明るさが調整される前の入力画像データに比して、各画素における輝度の値と、輝度の階調値の下限値と、の間に形成される差分が大きい調整画像データに対して、アンダーシュートが付加されることとなるため、アンダーシュートのクリップを好適に抑制できる。
さらに、上記構成によれば、明るさを上げる調整を行った入力画像データに対して輪郭強調処理を行うため、アンダーシュートを利用した輪郭強調処理後の入力画像データにおける輪郭部分の画素と、輪郭部分に隣接する画素との輝度のギャップが、明るさ調整により縮小されることを抑制でき、画像表示部により投射面に投射される画像の鮮鋭感の低下を防止できる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、画像表示装置に画像データを供給する画像供給装置であって、入力画像データの明るさを調整して調整画像データを生成する明るさ調整部と、前記明るさ調整部により生成された前記調整画像データに対して輪郭強調処理を実行し、輪郭強調画像データを生成する輪郭強調部と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、入力画像データの明るさが調整されることによって生成された調整画像データに対して輪郭強調処理が実行される。すなわち、明るさが調整される前の入力画像データに比して、各画素における輝度の値と、輝度の階調値の上限値又は下限値と、の間に形成される差分が大きい調整画像データに対して、オーバーシュートやアンダーシュートが付加されるため、オーバーシュートやアンダーシュートのクリップを抑制できる。
さらに、上記構成によれば、明るさ調整を行った入力画像データに対して輪郭強調処理を行うため、輪郭強調処理後の入力画像データにおける輪郭部分の画素と、輪郭部分に隣接する画素との輝度のギャップが、明るさ調整により縮小されることを抑制でき、画像表示部により投射面に投射される画像の鮮鋭感の低下を防止できる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、画像処理方法であって、入力画像データの明るさを調整して調整画像データを生成し、生成した前記調整画像データに対して輪郭強調処理を実行することを特徴とする。
さらに、プログラムであって、画像表示装置に画像データを供給する画像供給装置に、上記の画像処理方法を実行させることを特徴とする。
この画像処理方法、及び、当該画像処理方法を実行させるプログラムによれば、入力画像データの明るさが調整されることによって生成された調整画像データに対して輪郭強調処理が実行される。すなわち、明るさが調整される前の入力画像データに比して、各画素における輝度の値と、輝度の階調値の上限値又は下限値と、の間に形成される差分が大きい調整画像データに対して、オーバーシュートやアンダーシュートが付加されるため、オーバーシュートやアンダーシュートのクリップを抑制できる。
さらに、上記構成によれば、明るさ調整を行った入力画像データに対して輪郭強調処理を行うため、輪郭強調処理後の入力画像データにおける輪郭部分の画素と、輪郭部分に隣接する画素との輝度のギャップが、明るさ調整により縮小されることを抑制でき、画像表示部により投射面に投射される画像の鮮鋭感の低下を防止できる。

本発明によれば、輪郭強調処理に際し、オーバーシュートやアンダーシュートがクリップされることを抑制でき、輪郭強調処理による鮮鋭感が低下することを防止できる。

第１実施形態に係るプロジェクターの機能的構成を示すブロック図。 輪郭強調部の機能的構成を示すブロック図である。 輪郭強調用データを説明するための図である。 調整画像データと輪郭強調用データとの合成について説明するための図。 輪郭強調部の動作を示すフローチャートである。 （Ａ）は、従来のプロジェクターがオーバーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理を行う場合における入力画像データの変化の様子を示す図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係るプロジェクターが、上記処理を行う場合における入力画像データの変化の様子を示す図である。 （Ａ）は、従来のプロジェクターがオーバーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理を行う場合における入力画像データの変化の様子を示す図であり、（Ｂ）は、本実施形態に係るプロジェクターが、上記処理を行う場合における入力画像データの変化の様子を示す図である。 第２実施形態に係るプロジェクターの機能的構成を示すブロック図。 輪郭強調部の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、プロジェクター１（画像表示装置）の機能的構成を示すブロック図である。
プロジェクター１は、外部機器から入力された映像信号が示す画像データ（以下、「入力画像データ」という）に基づいて、スクリーン等の投射面に画像を投射する装置であり、特に、本実施形態のプロジェクター１は、入力画像データに対して輪郭強調処理を施すことにより、投射面に投射される画像の輪郭を強調する機能を有している。
なお、入力画像データは、ビットマップ形式のデータであり、データ上でドットマトリクス状に配置された各画素について、画素ごとにＲＧＢ系の色成分の輝度を階調値（例えば、０−２５６段階の階調値）として保持したものである。

図１に示すように、プロジェクター１は、光源ランプ１０と、液晶ライトバルブ１１と、投射光学系１２とを備える。光源ランプ１０は、光を射出する光源である。液晶ライトバルブ１１は、入射する光を映像信号に基づいて変調する光変調素子であり、光源ランプ１０から射出された光を、映像信号に基づいて変調する。投射光学系１２は、液晶ライトバルブ１１によって変調された光を倍率調整して投射面に画像を投射する。本実施形態では、これら光源ランプ１０と、液晶ライトバルブ１１と、投射光学系１２とが協働して画像表示部として機能する。
図１では図示を省略したが、プロジェクター１には、液晶ライトバルブ１１が３つ設けられると共に、液晶ライトバルブ１１のそれぞれに画像を形成する回路系がＲＧＢの色ごとに設けられている。光源ランプ１０から射出された光は、ダイクロイックミラーでＲＧＢの３色に分離され、各色の光が、対応する色の液晶ライトバルブ１１で変調される。各液晶ライトバルブ１１で変調された光はダイクロイックプリズムで合成され、投射光学系１２を介して投射面に投射される。

また、プロジェクター１は、制御部１５と、入力部１６と、記憶部１７と、光源ランプ駆動部１８と、液晶ライトバルブ駆動部１９と、投射光学系調整部２０と、インターフェイス部２１と、を備えている。
制御部１５は、プロジェクター１の各部を中枢的に制御するものであり、演算実行部としてのＣＰＵや、このＣＰＵによって実行される基本制御プログラムをコンピューターに読み取り可能な形態で不揮発的に記憶するＲＯＭ、ＣＰＵによって実行されるプログラムやこのプログラムに係るデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ、その他の周辺回路等を備えている。制御部１５が備える輪郭強調部３０については後述する。
入力部１６は、プロジェクター１に設けられた各種操作スイッチに接続され、ユーザーの操作スイッチに対する操作を検出し、操作信号として制御部１５に出力する。
本実施形態では、操作スイッチとして、明るさ調整スイッチ１６ａが設けられている。この明るさ調整スイッチ１６ａは、投射面に投射された画像の明るさを調整するためのスイッチであり、ユーザーは、この明るさ調整スイッチ１６ａを操作することにより、画像をどれだけの度合いで明るくするのか、又は、どれだけの度合いで暗くするのかを指示可能である。この調整スイッチ１６ａが操作されて明るさの調整が指示された場合、詳細は後述するが、指示内容に応じて入力画像データを構成する各画素の輝度が調整される。
記憶部１７は、不揮発メモリーを備え、各種データを記憶する。

光源ランプ駆動部１８は、制御部１５の制御の下、光源ランプ１０を駆動する。
液晶ライトバルブ駆動部１９は、制御部１５の制御の下、制御部１５から入力された画像データに基づいて、液晶ライトバルブ１１を駆動する。
投射光学系調整部２０は、投射光学系１２の位置を調整する。具体的には、投射光学系調整部２０は、光源ランプ１０から射出される光の中心軸を表す光源光軸ＬＡに平行な方向又は光源光軸ＬＡに直交する方向に沿って、投射光学系１２に含まれるレンズを移動させる。なお、投射光学系調整部２０を備えてなくてもよく、また、手動で投射光学系１２の位置を調整できるようにしてもよい。
インターフェイス部２１は、パーソナルコンピューターや光ディスクドライブ等の外部機器に接続され、制御部１５の制御の下、外部機器との間で通信規格に準拠した通信を行う。本実施形態では、外部機器からプロジェクター１に対し映像信号が入力され、プロジェクター１は、外部機器から入力された映像信号に係る画像を投射面に投射する。
次いで、制御部１５が備える輪郭強調部３０について説明する。

図２は、輪郭強調部３０の機能的構成を示すブロック図である。
この輪郭強調部３０の機能は、制御部１５のＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行する等、ハードウェアとソフトウェアとの協働によって実現される。
輪郭強調部３０は、入力画像データに対して輪郭強調処理を施して輪郭強調画像データを生成するものであり、図２に示すように、輪郭抽出部３１と、明るさ調整部３２と、合成部３３と、を備えている。
輪郭抽出部３１は、入力画像データに基づいて、入力画像データにおける輪郭部分を抽出した上で、輪郭強調用データを生成する。
輪郭強調用データとは、入力画像データに合成されて、入力画像データに対してオーバーシュート及び／又はアンダーシュートを付加することにより、入力画像データの輪郭を強調するデータであり、例えば、入力画像データに対してラプラシアンフィルターを利用したフィルター処理を実行することにより生成されたデータのことである。

図３は、輪郭強調用データの一例を説明するための図であり、図３（Ａ）は、入力画像データ上で連続して配置された画素の輝度の階調値の変化の様子を、横軸に画素の位置をとり、縦軸に輝度の大きさをとったグラフにより模式的に示した図であり、図３（Ｂ）は、輪郭強調用データを図３（Ａ）と同様のグラフにより模式的に示した図である。
図４は、図３（Ａ）における入力画像データと、図３（Ｂ）における輪郭強調用データとの合成について説明するための図であり、図４（Ａ）は、入力画像データと、輪郭強調用データとのそれぞれを示し、図４（Ｂ）は、これら画像データが合成されて生成された合成データを示している。
上述したように、入力画像データは、入力画像データを構成する画素ごとにＲＧＢ系の色成分の輝度が階調値として保持されたデータであるが（例：（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２３３、５０、１８０））、説明の明確化のため、以下の説明で、「画素の輝度の階調値」と言う場合、画素のある１つの色成分の輝度を表しているものとする。

周知のように、入力画像データ上に連続して配置された画素の輝度の変化が図３（Ａ）に示す状態である場合、ラプラシアンフィルターを利用したフィルター処理を実行することにより、入力画像データが２次微分され、当該画素に対応する部位について輝度の変化が図３（Ｂ）に示す状態となるような輪郭強調用データが生成される。ここで生成された輪郭強調用データは、入力画像データに合成されることにより、入力画像データにオーバーシュート及び／又はアンダーシュートを付加し、当該入力画像データの輪郭部分を強調する。
すなわち、図４を参照し、入力画像データと、輪郭強調用データと、を合成することによって生成された合成データ（図４（Ｂ））には、輪郭部分の輝度が突出したオーバーシュート、及び、アンダーシュートが形成される。そして、合成データに基づいて、投射面に画像を投射した場合、合成データに形成されたオーバーシュート、及び、アンダーシュートにより、輪郭が強調された画像が投射されることとなる。
なお、上記の例では、輪郭強調用データは、入力画像データに対してラプラシアンフィルターを利用したフィルター処理を実行することによって生成されたデータであったが、輪郭強調用データはこれに限らず、アンシャープマスクを利用して生成されたものや、他の鮮鋭化フィルターを利用して生成されたものであってもよい。すなわち、輪郭強調用データは、入力画像データに合成されて、入力画像データに対してオーバーシュート及び／又はアンダーシュートを付加することにより、入力画像データの輪郭を強調するデータであればよい。

さて、前掲図２に戻り、輪郭強調部３０が備える明るさ調整部３２は、ユーザーによる明るさ調整スイッチ１６ａに対する操作に応じた明るさ調整情報を取得し、取得した明るさ調整情報に基づいて入出力ゲインを調整し、調整した入出力ゲインに応じて入力画像データを補正して調整画像データを生成する。
ここで、明るさ情報とは、以下のような情報である。すなわち、上述したようにユーザーは、明るさ調整スイッチ１６ａを操作して、投射面に投射された画像をどれだけの度合いで明るくするのか、又は、どれだけの度合いで暗くするのかを指示可能であるが、明るさ調整情報とは、当該指示内容を示す情報である。以下、投射面に投射された画像をどれだけの度合いで明るくするのか、又は、どれだけの度合いで暗くするのかを示す値を「調整値」というものとする。

また、入出力ゲインとは、入力画像データにおける画素の階調値と、当該入力画像データを補正して生成される調整画像データにおける画素の階調値と、の比を示す値、より具体的には、入力画像データの画素の輝度の階調値に対する調整画像データの画素の輝度の階調値の割合である。明るさ調整部３２は、入力画像データを構成する各画素の階調値を、入出力ゲインが示す割合に応じて補正することによって、調整画像データを生成する。従って、入出力ゲインが「１」の場合、入力画像データを構成する画素の階調値と、調整画像データを構成する画素の階調値との比が同一と言うことであり、明るさ調整部３２により生成される調整画像データは入力画像データと同一となる。また、入出力ゲインが「１」を下回る場合、明るさ調整部３２により生成される調整画像データの各画素の階調値は、入出力ゲインが示す割合に応じて、入力画像データの各画素の階調値よりも低くなり、一方、入出力ゲインが「１」を上回る場合、明るさ調整部３２により生成される調整画像データの各画素の階調値は、入出力ゲインが示す割合に応じて、入力画像データの各画素の階調値よりも高くなる。
本実施形態では、上述した調整値と、入出力ゲインと、を対応づけたテーブルが記憶部１７に記憶されており、調整値に応じて、入出力ゲインが一意に定められる。

輪郭強調部３０が備える合成部３３は、輪郭抽出部３１が生成した輪郭強調用データと、明るさ調整部３２が生成した調整画像データとを合成して、輪郭強調画像データを生成する。上述したように、輪郭強調用データは、入力画像データに対してオーバーシュート及び／又はアンダーシュートを付加するためのデータであるため、合成部３３により生成された輪郭強調画像データは、調整画像データ（入力画像データの各画素の輝度の階調値が調整されたデータ）の輪郭部分にオーバーシュート及び／又はアンダーシュートが付加されることによって輪郭が強調された画像データとなる。
なお、合成部３３により生成された輪郭強調画像データは、画質調整やガンマ補正等の必要な画像処理が施された上で、液晶ライトバルブ駆動部１９に出力される。液晶ライトバルブ駆動部１９は、入力された画像データに基づいて、液晶ライトバルブ１１のそれぞれを駆動し、これにより、輪郭が強調された画像が投射面に投射される。

次いで、図５のフローチャートを用いて、輪郭強調部３０の動作を説明する。
まず、輪郭強調部３０が備える輪郭抽出部３１は、入力画像データを取得すると共に、取得した入力画像データの輪郭を抽出し、輪郭強調用データを生成する（ステップＳＡ１）。
次いで、明るさ調整部３２は、入力画像データの明るさを調整して調整画像データを生成する（ステップＳＡ２）。
次いで、合成部３３は、明るさ調整部３２が生成した調整画像データに対して、輪郭強調部３０が生成した輪郭強調用データを合成して、輪郭強調画像データを生成する（ステップＳＡ３）。

このように、本実施形態では、入力画像データに対して輪郭強調処理（輪郭強調用データを合成する処理）を行った後に、入出力ゲインに応じた明るさ調整処理（入出力ゲインに応じて画素の階調値を補正する処理）を行うのではなく、入力画像データに対して明るさ調整処理が施されて生成された調整画像データに対して、輪郭強調処理が実行される。これにより、特に、入出力ゲインが１を下回る場合、すなわち、ユーザーによって投射面に投射された画像を暗くすることが指示されている場合に、従来と比較して以下の有利な効果を奏することができる。

図６（Ａ）は、従来のプロジェクターがオーバーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理を行う場合における入力画像データの変化の様子を示し、図６（Ｂ）は、本実施形態に係るプロジェクター１が、オーバーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理を行う場合における入力画像データの変化の様子を示している。図６に示すグラフにおいて、点線Ｔ１は、画素の輝度の階調値の上限を示す線分である。
従来は、入出力ゲインが「１」を下回る状況下においてオーバーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理が行われる場合、図６（Ａ）に示すように、まず、入力画像データ（図６（Ａ１））の輪郭部分の画素に対してオーバーシュートが付加されることによって輪郭強調処理が行われ（図６（Ａ２））、その後、輪郭強調処理が行われた入力画像データに対して明るさ調整処理が行われる（図６（Ａ３））。
この場合、当該画素の輝度の階調値の上限を超えて輝度の補正を行うことはできないため、輪郭強調処理に際し、図６（Ａ２）に示すように、入力画像データの画素に付加されるオーバーシュートの一部がクリップされることがある。このようにオーバーシュートの一部がクリップされてしまった場合、輪郭部分の画素と、輪郭部分に隣接する画素との輝度のギャップＧ１（図６（Ａ２））が減少し、輪郭強調後の画像データに基づいて投射面に画像を投射したときに、輪郭を示す画像について、本来得られるはずの鮮鋭感が得られない結果となり得る。

一方で、本実施形態では、入出力ゲインが「１」を下回る状況下においてオーバーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理が行われる場合、図６（Ｂ）に示すように、まず、入力画像データ（図６（Ｂ１））に対して明るさ調整部３２による明るさ調整処理が行われる（図６（Ｂ２））。これにより、図６（Ｂ２）に示すように、輪郭部分に対応する画素（図６（Ｂ２）においてポイントＰ１に位置する画素）について、明るさ調整処理後における当該画素の階調値と、当該画素の輝度の階調値の上限との差分Ｈ１が、明るさ調整処理前の入力画像データにおける差分Ｈ２（図６（Ｂ１））よりも大きくなる。その後、明るさ調整処理後の入力画像データ（調整画像データ）に対して、オーバーシュートを付加する輪郭強調処理が行われる（図６（Ｂ３））。
このように、本実施形態では、明るさ調整処理後に輪郭強調処理が行われるため、明るさ調整処理により拡大した差分Ｈ１を活用して、従来と比較して、オーバーシュートのクリップを抑制することができる。これにより、輪郭強調処理後の画像データに基づいて投射面に画像を投射したときに、輪郭を示す画像について、鮮鋭感が低下することを極力防止できる。

さらに、本実施形態では、明るさ調整処理後に、輪郭強調処理を行うことにより、以下の効果を奏することができる。

図７は、さらなる効果を説明するための図であり、図７（Ａ）は、従来のプロジェクターがオーバーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理を行う場合における入力画像データの変化の様子を示している。ここで、図７（Ａ）と図６（Ａ）との比較において明らかなように、図７（Ａ）では、入力画像データに対するオーバーシュートを利用した輪郭強調処理に際し、オーバーシュートのクリップが生じていない。
上述したように、従来は、入出力ゲインが「１」を下回る状況下においてオーバーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理が行われる場合、まず、入力画像データ（図７（Ａ１））の輪郭部分の画素に対してオーバーシュートが付加されることによって輪郭強調処理が行われ（図７（Ａ２））、その後、輪郭強調処理が行われた入力画像データに対して明るさ調整処理が行われる（図７（Ａ３））。
この場合、輪郭強調処理後の入力画像データにおいて、輪郭部分の画素と、輪郭部分に隣接する画素との輝度のギャップＧ２（図７（Ａ２））が生じていたとすると、明るさ調整処理により、このギャップＧ２が、ギャップＧ’２（図７（Ａ３））に縮小する。このように明るさ調整処理に伴うギャップの縮小に起因して、輪郭強調後の画像データに基づいて投射面に画像を投射したときに、輪郭を示す画像について、本来得られるはずの鮮鋭感が得られない結果となり得る。

一方で、本実施形態では、入出力ゲインが「１」を下回る状況下においてオーバーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理が行われる場合、図７（Ｂ）に示すように、まず、入力画像データ（図７（Ｂ１））に対して明るさ調整部３２による明るさ調整処理が行われ（図７（Ｂ２））、その後、輪郭強調処理が行われる（図７（Ｂ３））。従って、輪郭強調処理により付加されたオーバーシュートに基づくギャップＧ３（図７（Ｂ３））が、明るさ調整処理により縮小されるという事態が生じ得ない。このため、従来と比較して、より鮮鋭度の高い画像を投射面に投射することが可能となる。

さらに、本実施形態では、輪郭抽出部３１により入力画像データの輪郭が抽出されて輪郭強調用データが生成されると共に、合成部３３により、明るさ調整部３２による明るさ調整処理後の調整画像データに対して輪郭強調用データが合成されて輪郭強調が行われる。
これによれば、明るさ調整部３２によって明るさを下げる調整が行われる前の入力画像データから輪郭が抽出された上でオーバーシュートを含んだ輪郭強調用データが生成されることとなる。このため、輪郭強調用データに含まれるオーバーシュートは、明るさ調整による画素の輝度の補正が行われていない、すなわち、明るさ調整に係る処理の影響を受けていない入力画像データに基づいて算出される値となり、オーバーシュートの値が過小、又は、過大となることを防止でき、当該値の適正さを維持できる。

以上、入出力ゲインが「１」を下回る状況下においてオーバーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理が行われる場合に生じる効果について説明したが、入出力ゲインが「１」を上回る状況下においてアンダーシュートを利用した輪郭強調処理、及び、明るさ調整処理が行われる場合であっても、以下のような動作をすることにより、同様の効果を奏することができる。
すなわち、入出力ゲインが「１」を上回っているものとして、まず、入力画像データに対して明るさ調整部３２による明るさ調整処理が行われるが、その際、明るさ調整部３２は、入力画像データを構成する各画素について、入出力ゲインが示す割合に応じて、輝度を高めて調整画像データを生成する。これにより、入力画像データの輪郭部分に対応する画素（図６（Ｂ２）においてポイントＰ２に位置する画素）について、明るさ調整処理後における当該画素の階調値と、当該画素の輝度の階調値の下限との差分が、明るさ調整処理前の入力画像データにおける差分よりも大きくなる。そして、明るさ調整後の調整画像データに対してアンダーシュートを利用した輪郭強調処理が行われる。この場合、明るさ調整処理により拡大した差分を活用して、アンダーシュートのクリップを抑制することができることとなり、また、投射面に投射される画像の鮮鋭度の低下を防止できる。

以上説明したように、本実施形態に係るプロジェクター１は、入力画像データの明るさを調整して調整画像データを生成する明るさ調整部３２と、明るさ調整部３２により生成された調整画像データに対して輪郭強調処理を実行し、輪郭強調画像データを生成する輪郭強調部３０と、輪郭強調部３０により生成された輪郭強調画像データに基づいて、投射面に画像を投射する画像表示部（光源ランプ１０、液晶ライトバルブ１１、及び、投射光学系１２）と、を備えている。そして、輪郭強調部３０は、明るさ調整部３２によって入力画像データの明るさが下げられることにより生成された調整画像データに対して、オーバーシュートを利用した輪郭強調処理を実行する。
これによれば、明るさ調整部３２によって明るさが調整される前の入力画像データに比して、各画素における輝度の値と、輝度の階調値の上限値と、の間に形成される差分が大きい調整画像データに対して、オーバーシュートが付加されることとなるため、オーバーシュートのクリップを好適に抑制できる。
さらに、明るさを下げる調整を行った入力画像データに対して輪郭強調処理を行うため、オーバーシュートを利用した輪郭強調処理後の入力画像データにおける輪郭部分の画素と、輪郭部分に隣接する画素との輝度のギャップが、明るさ調整により縮小されることを抑制でき、画像表示部により投射面に投射される画像の鮮鋭感の低下を防止できる。

また、本実施形態では、輪郭抽出部３１により入力画像データの輪郭が抽出されて輪郭強調用データが生成されると共に、合成部３３により、明るさ調整部３２による明るさ調整処理後の調整画像データに対して輪郭強調用データが合成されて輪郭強調が行われる。
これによれば、明るさ調整部３２によって明るさを下げる調整が行われる前の入力画像データから輪郭が抽出された上でオーバーシュートを含んだ輪郭強調用データが生成されることとなる。このため、輪郭強調用データに含まれるオーバーシュートは、明るさ調整による画素の輝度の補正が行われていない、すなわち、明るさ調整に係る処理の影響を受けていない入力画像データに基づいて算出される値となり、オーバーシュートの値が過小、又は、過大となることを防止でき、当該値の適正さを維持できる。

また、本実施形態に係るプロジェクター１は、入出力ゲインを調整するための入力部１６の明るさ調整スイッチ１６ａを備えている。そして、明るさ調整部３２は、明るさ調整スイッチ１６ａに対して入出力ゲインを下げる調整を行う旨の入力があった場合、当該入力に基づく入出力ゲインを下げる調整に応じて入力画像データの明るさを下げて調整画像データを生成する。
これによれば、明るさ調整スイッチ１６ａに対して入出力のゲインを下げる調整を行う旨の入力があった場合、当該入力に基づく入出力ゲインの低下を利用して、オーバーシュートのクリップを防止できる。
特に、従来は、明るさ調整スイッチ１６ａに対して入出力のゲインを下げる調整を行う旨の入力に基づいて入出力のゲインを下げる調整が行われた場合、同時に鮮鋭感の低下を招く場合があるが、本実施形態によれば、当該鮮鋭感の低下を防止できる。

また、本実施形態に係るプロジェクター１は、投射面に投射される画像を示す入力画像データの明るさを上げて調整画像データを生成する明るさ調整部３２と、この明るさ調整部３２により生成された調整画像データに対してアンダーシュートを利用した輪郭強調処理を実行する輪郭強調部３０と、を備えている。
これにより、入出力ゲインを下げる調整をしたときと同様に、アンダーシュートのクリップを抑制でき、かつ、鮮鋭感の低下を防止できる。

＜第２実施形態＞
次いで、第２実施形態について説明する。
図８は、本実施形態に係るプロジェクター１ｂの機能的構成を示すブロック図である。
なお、以下の説明について、第１実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１と図８との比較において明らかなように、本実施形態に係るプロジェクター１ｂは、照度センサー４０を備えており、また、制御部１５は、ゲイン調整部４１を備えている。
照度センサー４０は、スクリーン等の投射面の近傍に設けられ、投射面が設けられた環境の照度（ルクス：ｌｘ）を検出し、検出値を制御部１５に出力する。

制御部１５が備えるゲイン調整部４１は、照度センサー４０の検出値に応じて、自動で、入出力ゲインを調整する。
詳述すると、投射面が設けられた環境の照度に比して、投射面に投射される画像の明るさが明る過ぎる場合、視聴者の目に負担がかかる場合がある。これを踏まえ、本実施形態では、環境の照度の値に応じた最適な入出力ゲインの値が、事前の実験やシミュレーションを通して求められており、これに基づいて、照度センサー４０の検出値と、入出力ゲインの値とが対応づけて記憶されたテーブルが生成され、記憶部１７に記憶されている。
そして、ゲイン調整部４１は、随時、照度センサー４０の検出値を取得すると共に、記憶部１７に記憶されたテーブルを参照することにより、照度センサー４０の検出値に対応した入出力ゲインの値を取得し、これを現時点の入出力ゲインの値とする。

次いで、本実施形態における輪郭強調部３０の動作について図９のフローチャートを用いて説明する。
まず、ゲイン調整部４１は、照度センサー４０の検出値を取得し、記憶部１７に記憶されたテーブルを参照することにより、照度センサー４０の検出値に対応した入出力ゲインの値を設定する（ステップＳＢ１）。
次いで、輪郭強調部３０が備える輪郭抽出部３１は、入力画像データを取得すると共に、取得した入力画像データの輪郭を抽出し、輪郭強調用データを生成する（ステップＳＢ２）。次いで、明るさ調整部３２は、入力画像データの明るさを調整して調整画像データを生成する（ステップＳＢ３）。次いで、合成部３３は、明るさ調整部３２が生成した調整画像データに対して、輪郭強調部３０が生成した輪郭強調用データを合成して、輪郭強調画像データを生成する（ステップＳＢ４）。

このように、本実施形態では、明るさ調整処理の後に、輪郭強調処理が実行されるため、上述した第１実施形態と同様、オーバーシュートのクリップを抑制でき、鮮鋭感の低下を防止できる。
特に、本実施形態では、投射面が設けられた環境の照度に応じて、自動で、入出力ゲインが適切な値に調整されるが、投射面に投射された画像の明るさを下げるべく、入出力ゲインが「１」を下回る値に自動で調整された場合、オーバーシュートのクリップを抑制し、かつ、鮮鋭感の低下を防止した上で、投射面に投射された画像の明るさの低下が行われ、これにより、ユーザーの利便性がさらに向上する。なお、以上のことは、アンダーシュートを利用した輪郭強調処理についても同様である。

以上説明したように、本実施形態に係るプロジェクター１ｂは、投射面が設けられた環境の照度を検出する照度センサー４０と、この照度センサー４０の検出値に応じて入出力ゲインを調整するゲイン調整部４１と、を備えている。そして、明るさ調整部３２は、ゲイン調整部４１による入出力ゲインを下げる調整に応じて入力画像データの明るさを下げて調整画像データを生成する。
これによれば、投射面が設けられた環境の照度に応じて適切に入出力ゲインを調整できると共に、入出力ゲインを下げる調整を行う場合は、オーバーシュートのクリップを抑制できる。

なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、投射面に投射される画像の画像データに対して輪郭強調処理を行う画像表示装置（プロジェクター１）を例として本発明を説明したが、これに限らず、画像データに対して輪郭強調処理を行う画像表示装置に広く本発明を適用可能である。
また、上述したプロジェクター１は、透過型の液晶ライトバルブ１１を用いて画像を投射面に投射するタイプのプロジェクターであったが、反射型液晶パネルを用いたプロジェクターであってもよいし、デジタルミラーデバイスを用いたＤＭＤ方式のプロジェクターであってもよい。また、３つの液晶ライトバルブによりカラー画像を投射する３ＬＣＤ方式のプロジェクターに限らず、１つの液晶ライトバルブを用いてＲＧＢに対応する画像を時分割表示してカラー画像を投射するプロジェクター、カラーホイールを備えた単板ＤＭＤ方式のプロジェクター、及び、３ＤＭＤ方式のプロジェクターのいずれにも本発明を適用可能である。また、光源ランプ１０としては、キセノンランプのほか、超高圧水銀ランプや、ＬＥＤランプ等、各種の光源を用いることができる。また、上述したプロジェクター１は、投射面の正面側に配置されて投射面の正面に投射光を投射するタイプのプロジェクターであってもよく、また、投射面の背面側に配置されて投射面の背面に投射光を投射するタイプのプロジェクターであってもよい。
また、本実施形態では、プロジェクター１が輪郭強調部３０を備え、この輪郭強調部３０によって上記の明るさ調整処理、輪郭強調処理を実行する構成を例に挙げて説明したが、パーソナルコンピューター等のプロジェクター１とは別体として構成される画像供給装置において、輪郭強調部３０が実行したのと同様の処理を実行して輪郭強調画像データを生成し、生成した輪郭強調画像データを当該画像処理装置からプロジェクターに供給する構成としてもよい。すなわち、輪郭強調部３０の機能は、プロジェクター１自体に持たせてもよく、また、プロジェクター１に画像データを供給する画像供給装置に持たせてもよい。
また、本実施形態では、外部機器からプロジェクター１に映像信号が入力される構成であったが、例えば、プロジェクター１自体に、光ディスクや、フラッシュメモリー等の外部記録媒体を読み取る読取装置を設け、この読取装置によって記録媒体に記録されたデータを読み取ることにより映像信号を取得する構成としてもよい。

１、１ｂ…プロジェクター（画像表示装置）、１０…光源ランプ（画像表示部）、１１…液晶ライトバルブ（画像表示部）、１２…投射光学系（画像表示部）、１５…制御部、１６…入力部、１６ａ…調整スイッチ（入力部）、１８…光源ランプ駆動部、１９…液晶ライトバルブ駆動部、２０…投射光学系調整部、３０…輪郭強調部、３２…明るさ調整部、４０…照度センサー、４１…ゲイン調整部。

Claims (9)

1. 入力画像データの明るさを調整して調整画像データを生成する明るさ調整部と、
   前記明るさ調整部により生成された前記調整画像データに対して輪郭強調処理を実行し、輪郭強調画像データを生成する輪郭強調部と、
   前記輪郭強調部により生成された前記輪郭強調画像データに基づいて、投射面に画像を投射する画像表示部と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
2. 前記輪郭強調部は、
   前記明るさ調整部によって前記入力画像データの明るさが下げられることにより生成された前記調整画像データに対して、オーバーシュートを利用した輪郭強調処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記輪郭強調部は、
   前記入力画像データの輪郭を抽出してオーバーシュートを含んだ輪郭強調用データを生成すると共に、前記調整画像データに対して前記輪郭強調用データを合成することにより、オーバーシュートを利用した輪郭強調処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 入出力のゲインを調整するための入力部を備え、
   前記明るさ調整部は、
   前記入力部に対して入出力のゲインを下げる調整を行う旨の入力があった場合、当該入力に基づく入出力のゲインを下げる調整に応じて前記入力画像データの明るさを下げて前記調整画像データを生成することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像表示装置。
5. 前記投射面が設けられた環境の照度を検出する照度センサーと、この照度センサーの検出値に応じて入出力ゲインを調整するゲイン調整部と、を備え、
   前記明るさ調整部は、
   前記ゲイン調整部による入出力のゲインを下げる調整に応じて前記入力画像データの明るさを下げて前記調整画像データを生成することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像表示装置。
6. 前記輪郭強調部は、
   前記明るさ調整部によって前記入力画像データの明るさが上げられることにより生成された前記調整画像データに対して、アンダーシュートを利用した輪郭強調処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
7. 画像表示装置に画像データを供給する画像供給装置であって、
   入力画像データの明るさを調整して調整画像データを生成する明るさ調整部と、
   前記明るさ調整部により生成された前記調整画像データに対して輪郭強調処理を実行し、輪郭強調画像データを生成する輪郭強調部と、を備えることを特徴とする画像供給装置。
8. 入力画像データの明るさを調整して調整画像データを生成し、
   生成した前記調整画像データに対して輪郭強調処理を実行することを特徴とする画像処理方法。
9. 画像表示装置に画像データを供給する画像供給装置に、請求項８に記載の画像処理方法を実行させることを特徴とするプログラム。

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