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JP5300601B2 - Display device and display method - Google Patents

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JP5300601B2
JP5300601B2 JP2009132426A JP2009132426A JP5300601B2 JP 5300601 B2 JP5300601 B2 JP 5300601B2 JP 2009132426 A JP2009132426 A JP 2009132426A JP 2009132426 A JP2009132426 A JP 2009132426A JP 5300601 B2 JP5300601 B2 JP 5300601B2
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  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for displaying an input image without causing reduction in feeling of contrast, even when a highlight region that includes specular components and a bright region having a relatively a wide region coexists in the input image. <P>SOLUTION: A calculation section 603 is configured to obtain the maximum average luminance level (APL1) from among the average luminance level of each of horizontal lines constituting the input image. A correction gain calculating section 604 is configured to obtain a correction gain based on the APL1, when the target line is a line not including the object region. The correction gain calculating section 604 is configured to, when the target line includes the object region, obtain the correction gain, based on the average luminance level APL2 in the target line, when the average luminance level APL2 in the target line is lower than APL1, and on the other hand, when APL2 is equal to or higher than APL1, obtain the correction gain based on the APL1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、画像表示技術に関するものである。   The present invention relates to an image display technique.

近年、互いに直交する電極群の交点に電子源を設け、各電子源への印加電圧または印加時間を調整することで電子源からの放出電子量を制御し、高電圧により放出電子を加速して蛍光体へ照射する自発光型のマトリクス方式ディスプレイが注目を集めている。この種のディスプレイに用いられる電子源としては、電界放射型陰極を用いるもの、薄膜電子源を用いるもの、カーボンナノチューブを用いるもの、表面伝導電子放出素子を用いるものなどがある。   In recent years, an electron source is provided at the intersection of mutually orthogonal electrode groups, and the amount of electrons emitted from the electron source is controlled by adjusting the voltage or time applied to each electron source. A self-luminous matrix display that irradiates phosphors has attracted attention. Examples of the electron source used in this type of display include those using a field emission cathode, those using a thin film electron source, those using a carbon nanotube, and those using a surface conduction electron-emitting device.

この種のディスプレイでは、行配線に対して順次走査を行うとともに、列方向に変調を行うことによって、1行分の素子群を同時に駆動している。このように駆動する場合、行配線において配線による電気抵抗によって、両端の供電部間の電圧降下による輝度低下が問題となっている。   In this type of display, element groups for one row are driven simultaneously by sequentially scanning the row wiring and modulating in the column direction. In the case of driving in this way, there is a problem of a decrease in luminance due to a voltage drop between power supply portions at both ends due to electric resistance due to the wiring in the row wiring.

線順次走査では、選択された走査線にはその配線に接続した電子放出素子の駆動電流がすべて流れる。走査線電流は、数十〜数百mAと非常に大きく、走査線抵抗値により電圧降下が引き起こされる。そのため、駆動回路側からみて遠端部分の画素ほど輝度が低下する輝度傾斜の問題を抱えている。また、この輝度傾斜は各画素の輝度によっても異なり、水平方向帯状の輝度不均一を発生させる大きな要因でもある。   In line sequential scanning, the drive current of the electron-emitting devices connected to the wiring flows through the selected scanning line. The scanning line current is very large, from several tens to several hundreds mA, and a voltage drop is caused by the scanning line resistance value. For this reason, there is a problem of luminance gradient in which the luminance decreases as the far-end pixel is viewed from the drive circuit side. In addition, this luminance gradient varies depending on the luminance of each pixel, and is a major factor in causing uneven luminance in the horizontal band.

図1は、電圧降下による輝度低下の例を示す図である。入力画像が101に示すような、黒の背景に白い十字状のパターンが重なっている画像である場合を考えてみる。すると、入力画像101におけるラインL(実際には、入力画像101を表示する画面におけるラインL)を駆動する際には、点灯しているピクセルの数が少ないため、そのラインの走査線上にはほとんど電圧降下が生じない。その結果、各ピクセルの表面伝導電子放出素子からは所望の量の放出電流が放出され、所望の輝度で発光させることができる。一方、入力画像101におけるラインL‘(実際には、入力画像101を表示する画面におけるラインL‘)を駆動する際には、同時にすべてのピクセルが点灯するため、走査線上に電圧降下が発生する。その結果、駆動回路から遠くなるにつれ各ピクセルの表面伝導電子放出素子からの放出電流が減少し、102に示すように、ラインL’において、中央部ほど大きく輝度が低下する。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of luminance reduction due to voltage drop. Consider the case where the input image is an image in which a white cross-shaped pattern is superimposed on a black background as shown by 101. Then, when driving the line L in the input image 101 (actually, the line L on the screen displaying the input image 101), since the number of lit pixels is small, the line L is almost on the scanning line of the line. There is no voltage drop. As a result, a desired amount of emission current is emitted from the surface conduction electron-emitting device of each pixel, and light can be emitted with a desired luminance. On the other hand, when driving the line L ′ in the input image 101 (actually, the line L ′ on the screen displaying the input image 101), all the pixels are lit at the same time, so that a voltage drop occurs on the scanning line. . As a result, as the distance from the drive circuit increases, the emission current from the surface conduction electron-emitting devices of each pixel decreases, and as indicated by 102, the brightness is greatly reduced at the center in line L ′.

そこで、このような配線抵抗による電圧降下に起因する輝度低下を補正するために、統計演算によりその補正データを算出する方法が提案されている。特許文献1には、各水平走査線の平均輝度レベルを算出し、平均輝度レベルのフレーム内最大値に基づいて電圧降下量を推定し、補正ゲインを算出する方法が記載されている。特許文献2には、各色の発光体ごとに電圧降下量が異なることから、発光体ごとに補正量を算出する方法が記載されている。   Therefore, in order to correct the luminance decrease due to such a voltage drop due to the wiring resistance, a method of calculating the correction data by statistical calculation has been proposed. Patent Document 1 describes a method of calculating a correction gain by calculating an average luminance level of each horizontal scanning line, estimating a voltage drop amount based on the maximum value of the average luminance level in a frame. Patent Document 2 describes a method of calculating a correction amount for each light emitter because the voltage drop amount is different for each light emitter.

特許文献3には、入力映像信号に対応する第一走査信号と、第一走査信号の配線抵抗に依存した電圧降下量を補償する第二走査信号と、をそれぞれ付加する方法が記載されている。   Patent Document 3 describes a method of adding a first scanning signal corresponding to an input video signal and a second scanning signal for compensating for a voltage drop amount depending on the wiring resistance of the first scanning signal. .

また、最近では、表示パネルの発熱やディスプレイの消費電力抑制を目的として、発光輝度を制限するABL(Automatic Brightness Limitter)回路を備えるディスプレイが提案されている。ABL回路では、ライン平均輝度が予め設定した上限輝度を超える場合に、電子放出素子からの放出電子量を抑制する動作を行う。   Recently, a display including an ABL (Automatic Brightness Limiter) circuit for limiting emission luminance has been proposed for the purpose of suppressing heat generation of the display panel and power consumption of the display. The ABL circuit performs an operation of suppressing the amount of electrons emitted from the electron-emitting device when the line average luminance exceeds a preset upper limit luminance.

図2は、ABL回路による動作結果の例を示す図である。入力画像が図2(a)に示すような、黒の背景に白い矩形パターンが重なっている画像である場合を考えてみる。白い矩形パターンは水平解像度の約80%の幅を持ち、高さを可変に変えることができるものとする。図2(b)は、白い矩形パターンの高さを変化させたときの矩形パターン輝度と高圧負荷電流の平均値との関係を示す図である。入力画像の高さを徐々に広げていくとき、高圧負荷電流が一定となるようにABL回路は動作する。その結果、水平走査線信号が同一であっても、白い矩形パターンの面積が大きくなるにつれ、表面伝導電子放出素子に流れる電流量が減少し、輝度は低下する。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an operation result by the ABL circuit. Consider a case where the input image is an image in which a white rectangular pattern is superimposed on a black background as shown in FIG. The white rectangular pattern has a width of about 80% of the horizontal resolution, and the height can be changed variably. FIG. 2B is a diagram showing the relationship between the luminance of the rectangular pattern and the average value of the high-voltage load current when the height of the white rectangular pattern is changed. When gradually increasing the height of the input image, the ABL circuit operates so that the high-voltage load current is constant. As a result, even if the horizontal scanning line signals are the same, as the area of the white rectangular pattern increases, the amount of current flowing through the surface conduction electron-emitting device decreases and the luminance decreases.

配線抵抗に起因する電圧降下補正は画素ごとの補正であり、ABL制御によって電流量が変化した際には、変化後の電流量に対して電圧降下補正を実施する必要がある。特許文献4には、ABL回路を備えた場合の電圧降下補正方法が記載されている。   The voltage drop correction due to the wiring resistance is a correction for each pixel. When the current amount is changed by the ABL control, it is necessary to perform the voltage drop correction for the changed current amount. Patent Document 4 describes a voltage drop correction method when an ABL circuit is provided.

特開2003−22044号公報JP 2003-22044 A 特開2005−266155号公報JP 2005-266155 A 特開2006−154665号公報JP 2006-154665 A 特開2006−133548号公報JP 2006-133548 A

しかしながら、特許文献1、2の方法では、フレーム内の輝度を均一化するため、電圧降下によって最も暗くなる表示画素にあわせるように他の表示画素を補正しているため、結果として全体的な輝度が低下してしまう。図3は、従来の電圧降下補正の例を示す図である。図3に示す如く、白い十字状のパターンの輝度値が低下している。そのため、パネル内の輝度傾斜を補正する必要があるが、フレーム内の最大輝度が低下してしまうため、コントラストが低下してしまうという問題がある。   However, in the methods of Patent Documents 1 and 2, other display pixels are corrected so as to match the display pixels that become the darkest due to a voltage drop in order to make the luminance in the frame uniform. Will fall. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of conventional voltage drop correction. As shown in FIG. 3, the luminance value of the white cross-shaped pattern is lowered. Therefore, it is necessary to correct the luminance gradient in the panel, but there is a problem that the contrast is lowered because the maximum luminance in the frame is lowered.

また、特許文献3の方法では、第二走査信号により輝度低下量を低減することが可能であるが、回路が複雑になり、大規模なハードウェアが必要となる。特許文献4の方法も同様に、ABL回路による輝度抑制量に基づいてフレーム内輝度を補正するため、全体的な輝度が低下してしまい、結果としてコントラストが低下する。   Further, in the method of Patent Document 3, it is possible to reduce the amount of luminance decrease by the second scanning signal, but the circuit becomes complicated and large-scale hardware is required. Similarly, the method of Patent Document 4 also corrects the in-frame brightness based on the brightness suppression amount by the ABL circuit, so that the overall brightness is lowered and, as a result, the contrast is lowered.

上記したコントラストの低下は、特に、入力画像にスペキュラー成分が含まれる場合に問題となる。スペキュラー成分を含むハイライト領域と比較的広範囲に明るい領域とが共存する入力画像では、フレーム内の最大輝度が、明るい領域のライン平均輝度に基づいて決定されるため、スペキュラー領域の最大輝度が低下してしまう。そのため、実空間では眩しいと感じるスペキュラーな領域をディスプレイでは再現することが難しくなる。   The above-described decrease in contrast becomes a problem particularly when a specular component is included in the input image. In an input image in which a highlight area containing specular components and a relatively bright area coexist, the maximum brightness in the frame is determined based on the line average brightness of the bright area, so the maximum brightness of the specular area decreases. Resulting in. Therefore, it is difficult to reproduce a specular area that is dazzling in real space on a display.

図4は、輝度低下によるコントラスト感低下の例を示す図である。入力画像が図4(a)に示すような、夜景の中にビルの明かりと花火のようなスペキュラーな明かり(スペキュラー成分)が共存する場合を考えてみる。図4(b)は、図4(a)に示した画像におけるラインA、Bの2つのラインにおけるライン輝度分布を示す図である。例えば、ラインAにおける平均輝度レベルが100、ラインBにおける平均輝度レベルが200であったとする。従来技術では、フレーム内最大平均輝度レベルであるラインBに基づいて最大輝度を決定するため、スペキュラー成分を含むラインAの輝度も低く設定されてしまう。その結果、図4(c)に示すような画像が表示され、その際のライン輝度分布は図4(d)に示すようになる。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a decrease in contrast feeling due to a decrease in luminance. Let us consider a case in which a spectacle light (specular component) such as a building light and a firework coexist in a night view as shown in FIG. FIG. 4B is a diagram showing line luminance distributions in two lines A and B in the image shown in FIG. For example, assume that the average luminance level in line A is 100 and the average luminance level in line B is 200. In the conventional technique, since the maximum luminance is determined based on the line B that is the maximum average luminance level in the frame, the luminance of the line A including the specular component is also set low. As a result, an image as shown in FIG. 4C is displayed, and the line luminance distribution at that time is as shown in FIG.

このように、入力画像にスペキュラー成分を含むハイライト領域と比較的広範囲に明るい領域が共存する場合、スペキュラー成分の輝度が低下することになり、コントラスト感が低下してしまう。   As described above, when a highlight region including a specular component and a bright region in a relatively wide range coexist in the input image, the luminance of the specular component is reduced, and the contrast is lowered.

本発明は以上の問題に鑑みて成されたものであり、入力画像にスペキュラー成分を含むハイライト領域と比較的広範囲に明るい領域が共存する場合であっても、コントラスト感を低下させずにこの入力画像を表示するための技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems. Even when a highlight area including a specular component and a bright area coexist in a relatively wide area coexist in an input image, this contrast is not reduced. An object is to provide a technique for displaying an input image.

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の表示装置は以下の構成を備える。即ち、マトリクス状に配された複数の画像形成素子と、
表示対象画像として入力された画像の各水平ラインの映像信号に基づいて、該水平ラインに対応する行の画像形成素子群を駆動する駆動手段と、
を備える表示装置であって、
表示対象画像として入力された入力画像を構成するそれぞれの水平ラインについて該水平ライン内の平均輝度レベルを算出し、該算出したそれぞれの平均輝度レベルのうち最大平均輝度レベルを特定する手段と、
前記入力画像中の複数の水平ラインにまたがって重なる領域であって、規定レベル以上の輝度レベルを有し且つ規定面積以下の面積を有する該領域をオブジェクト領域として検出する手段と、
前記入力画像における着目水平ラインが前記オブジェクト領域と重なる部分を有する水平ラインであるか否かを判断する手段と、
前記着目水平ラインが前記オブジェクト領域と重なる部分を有する水平ラインではない場合には、前記最大平均輝度レベルに基づいて、前記着目水平ラインの輝度レベルを補正する為の補正ゲインを求める手段と、
前記着目水平ラインが前記オブジェクト領域と重なる部分を有する水平ラインである場合には、
前記着目水平ライン内の平均輝度レベル<前記最大平均輝度レベルの不等式が満たされれば該平均輝度レベルに基づいて前記補正ゲインを求め、該不等式が満たされなければ前記最大平均輝度レベルに基づいて前記補正ゲインを求める手段と、
前記補正ゲインを用いて前記着目水平ラインの輝度レベルを補正し、前記駆動手段に、該補正した輝度レベルの映像信号に基づいて該着目水平ラインに対応する行の画像形成素子群を駆動させる手段と
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the object of the present invention, for example, a display device of the present invention comprises the following arrangement. That is, a plurality of image forming elements arranged in a matrix,
Driving means for driving the image forming element group of the row corresponding to the horizontal line based on the video signal of each horizontal line of the image input as the display target image;
A display device comprising:
Means for calculating an average luminance level in the horizontal line for each horizontal line constituting the input image input as a display target image, and specifying a maximum average luminance level among the calculated average luminance levels;
A region overlapping across a plurality of horizontal lines in the input image, and means for detecting the area as an object area and having a less area defining area having a specified level or more luminance levels,
Means for determining whether a horizontal line of interest in the input image is a horizontal line having a portion overlapping with the object area;
Means for obtaining a correction gain for correcting the luminance level of the horizontal line of interest based on the maximum average luminance level when the horizontal line of interest is not a horizontal line having a portion overlapping the object area;
When the horizontal line of interest is a horizontal line having a portion overlapping the object area,
If the inequality of the average luminance level in the horizontal line of interest <the maximum average luminance level is satisfied, the correction gain is obtained based on the average luminance level, and if the inequality is not satisfied, the correction gain is determined based on the maximum average luminance level. Means for obtaining a correction gain;
Means for correcting the luminance level of the horizontal line of interest using the correction gain, and causing the driving means to drive the image forming element group in the row corresponding to the horizontal line of interest based on the video signal of the corrected luminance level; It is characterized by including these.

本発明の構成によれば、入力画像にスペキュラー成分を含むハイライト領域と比較的広範囲に明るい領域が共存する場合であっても、コントラスト感を低下させずにこの入力画像を表示することができる。   According to the configuration of the present invention, even when a highlight area including a specular component and a bright area in a relatively wide range coexist in the input image, the input image can be displayed without reducing contrast. .

電圧降下による輝度低下の例を示す図。The figure which shows the example of the brightness | luminance fall by voltage drop. ABL回路による動作結果の例を示す図。The figure which shows the example of the operation result by an ABL circuit. 従来の電圧降下補正の例を示す図。The figure which shows the example of the conventional voltage drop correction | amendment. 輝度低下によるコントラスト感低下の例を示す図。The figure which shows the example of the feeling of contrast fall by luminance fall. 本発明の実施形態に係る表示装置のハードウェア構成例を示す図。The figure which shows the hardware structural example of the display apparatus which concerns on embodiment of this invention. 映像処理部504の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the image | video process part. 映像処理部504が行う処理(表示方法)のフローチャート。The flowchart of the process (display method) which the video process part 504 performs. 本発明の実施形態に係る処理を説明するための図。The figure for demonstrating the process which concerns on embodiment of this invention. 補正ゲインを説明するための図。The figure for demonstrating correction | amendment gain.

以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載の構成の具体的な実施例の1つである。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below shows an example when the present invention is specifically implemented, and is one of the specific examples of the configurations described in the claims.

<全体構成>
図5は、本実施形態に係る表示装置のハードウェア構成例を示す図である。図5に示す如く、本実施形態に係る表示装置は、映像処理部504、列配線駆動部502、行配線駆動部503、表示パネル501を有する。
<Overall configuration>
FIG. 5 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the display device according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the display device according to the present embodiment includes a video processing unit 504, a column wiring driving unit 502, a row wiring driving unit 503, and a display panel 501.

表示パネル501は、電子放出素子(画像形成素子)である表面伝導型電子放出素子がマトリクス状(m行×n列)に配されているマルチ電子源と、その電子源からの電子線照射を受けて発光する受光面とを備えている。また、放出された電子線を加速するための高圧バイアスがこの受光面に印加される。   The display panel 501 includes a multi-electron source in which surface conduction electron-emitting devices, which are electron-emitting devices (image forming devices), are arranged in a matrix (m rows × n columns), and electron beam irradiation from the electron sources. And a light receiving surface for receiving and emitting light. A high voltage bias for accelerating the emitted electron beam is applied to the light receiving surface.

列配線駆動部502、行配線駆動部503、映像処理部504は、表示用駆動回路として表示パネル501の周囲に配置される。映像処理部504には、表示対象画像としての入力画像を示す信号(入力映像信号)が入力される。映像処理部504は、この入力映像信号に対して、配線抵抗による電圧降下に起因する輝度低下を補正するような処理を含む、各種の処理を行い、処理済みの映像信号に基づいて列配線駆動部502、行配線駆動部503を駆動制御する。   The column wiring driving unit 502, the row wiring driving unit 503, and the video processing unit 504 are arranged around the display panel 501 as a display driving circuit. A signal (input video signal) indicating an input image as a display target image is input to the video processing unit 504. The video processing unit 504 performs various processes on the input video signal, including a process for correcting a luminance decrease due to a voltage drop due to the wiring resistance, and drives the column wiring based on the processed video signal. The unit 502 and the row wiring driving unit 503 are driven and controlled.

行配線駆動部503は、表示パネル501において発光させるライン(以下では「ライン」は「水平ライン」を意味する)を順次選択し、選択したラインに対応する配線(行配線)を介して選択電圧パルスを表示パネル501に印加する。   The row wiring driving unit 503 sequentially selects lines to be lit in the display panel 501 (hereinafter, “line” means “horizontal line”), and selects a voltage via a wiring (row wiring) corresponding to the selected line. A pulse is applied to the display panel 501.

列配線駆動部502は、行配線駆動部503が選択した行に対応する映像信号(輝度データ)、即ち電子線放出量要求値に比例したパルス幅を有する電圧パルスを、列配線を介して表示パネル501に印加(変調)する(変調操作)。   The column wiring driving unit 502 displays a video signal (luminance data) corresponding to the row selected by the row wiring driving unit 503, that is, a voltage pulse having a pulse width proportional to the required electron beam emission amount via the column wiring. Application (modulation) to the panel 501 (modulation operation).

これにより、マトリクス状に配された複数の画像形成素子は、複数の列配線と複数の行配線とを介して、列配線駆動部502、行配線駆動部503により駆動される。次に、映像処理部504についてより詳細に説明する。   Accordingly, the plurality of image forming elements arranged in a matrix are driven by the column wiring driving unit 502 and the row wiring driving unit 503 via the plurality of column wirings and the plurality of row wirings. Next, the video processing unit 504 will be described in more detail.

<映像処理部504>
図6は、映像処理部504の構成例を示す図である。図6に示す如く、映像処理部504は、オブジェクト領域検出部601、算出部602、算出部603、補正ゲイン算出部604、電圧降下補正部605、を有する。
<Video processing unit 504>
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the video processing unit 504. As illustrated in FIG. 6, the video processing unit 504 includes an object region detection unit 601, a calculation unit 602, a calculation unit 603, a correction gain calculation unit 604, and a voltage drop correction unit 605.

図7は、映像処理部504が行う処理(表示方法)のフローチャートである。以下では、この図7に示したフローチャートに従って、図6に示した各部の動作について説明する。なお、図7に示したフローチャートに従った処理は、1フレーム分の画像についてのものであるので、映像処理部504に複数フレーム分の映像信号が入力される場合、図7のフローチャートに従った処理を、それぞれのフレームの映像信号について行えばよい。   FIG. 7 is a flowchart of processing (display method) performed by the video processing unit 504. In the following, the operation of each unit shown in FIG. 6 will be described according to the flowchart shown in FIG. Note that the processing according to the flowchart shown in FIG. 7 is for one frame of image, and therefore when a video signal for a plurality of frames is input to the video processing unit 504, the processing according to the flowchart of FIG. Processing may be performed on the video signal of each frame.

オブジェクト領域検出部601には、1フレーム分の画像の入力映像信号が入力される。従って、ステップS701では、オブジェクト領域検出部601は、この入力映像信号が示す画像(入力画像)から、予め定められた輝度範囲内の輝度レベルを有する領域をオブジェクト領域として検出する。本実施形態では、オブジェクト領域が、小面積かつ輝度レベルの高いハイライト領域である場合について説明する。しかし、オブジェクト領域がその他の種類の領域であったとしても、以下の説明は同様に適用することができる。   The object area detection unit 601 receives an input video signal of an image for one frame. Accordingly, in step S701, the object area detection unit 601 detects an area having a luminance level within a predetermined luminance range as an object area from the image (input image) indicated by the input video signal. In the present embodiment, a case where the object region is a highlight region having a small area and a high luminance level will be described. However, even if the object region is another type of region, the following description can be applied similarly.

ここで、画像からオブジェクト領域を検出する処理は、画像毎に行うようにしても良いし、複数フレームの相関から検出しても良い。本実施形態では、1つの画像から、この画像中のオブジェクト領域を検出する。係る検出は、例えば次のようにして行う。   Here, the process of detecting the object region from the image may be performed for each image, or may be detected from the correlation of a plurality of frames. In this embodiment, an object region in this image is detected from one image. Such detection is performed as follows, for example.

先ず、着目ラインにおいて、特定の輝度レベル(例えば、入力映像信号における最大輝度レベルの95%)以上の輝度レベルを有する範囲を求める。次に、求めた範囲の両端位置のそれぞれについて輝度傾斜を求め、特定の閾値(例えば、入力映像信号における最大振幅の10%)以上にある位置を算出する。このようにして算出された位置を両端とする範囲内の距離を求める。   First, in the line of interest, a range having a luminance level equal to or higher than a specific luminance level (for example, 95% of the maximum luminance level in the input video signal) is obtained. Next, a luminance gradient is obtained for each of the both end positions of the obtained range, and a position that is equal to or greater than a specific threshold (for example, 10% of the maximum amplitude in the input video signal) is calculated. A distance within a range having the calculated position as both ends is obtained.

このような処理を各ラインについて行い、それぞれの距離の総和を求めることで、この総和を、ハイライト領域としてのオブジェクト領域の面積として求めることができる。そして、求めた面積が特定の閾値(例えば、画像の面積の5%)以下であれば、このオブジェクト領域はハイライト領域であると判断する。   By performing such processing for each line and obtaining the sum of the respective distances, this sum can be obtained as the area of the object region as the highlight region. If the obtained area is equal to or less than a specific threshold (for example, 5% of the area of the image), it is determined that this object area is a highlight area.

なお、画像中におけるハイライト領域を検出するための手法はこれに限定するものではなく、ヒストグラムを用いてハイライト領域を検出しても良いし、誤検出防止のため、HPF(ハイパスフィルター)等を用いて抽出したエッジ情報を基に検出しても良い。   Note that the method for detecting the highlight area in the image is not limited to this, and the highlight area may be detected using a histogram, and an HPF (High Pass Filter) or the like is used to prevent erroneous detection. Detection may be performed based on the edge information extracted by using.

ここで、入力画像が図8(a)に示すような、夜景の中にビルの明かりと花火のようなスペキュラーな明かりが共存する場合を考えてみる。このような入力画像がオブジェクト領域検出部601に入力されると、オブジェクト領域検出部601は、図8(b)に示す2つのオブジェクト領域801,802を検出する。   Here, let us consider a case in which a building light and a specular light such as fireworks coexist in a night view as shown in FIG. When such an input image is input to the object region detection unit 601, the object region detection unit 601 detects two object regions 801 and 802 shown in FIG.

図7に戻って、次に、ステップS702では、算出部603は、入力画像を構成する各ラインについて、1ライン内の平均輝度レベルを求める。1ライン内の平均輝度レベルは、加算器とレジスタなどによって簡単に求めることができる。そして算出部603は、それぞれのラインについて求めた平均輝度レベルのうち、最大レベルを示す平均輝度レベルを、最大平均輝度レベル(APL1)として特定する。次に、ステップS703では、算出部602は、入力画像を構成する各ラインのうち、1つを着目ラインとして選択する。   Returning to FIG. 7, in step S <b> 702, the calculation unit 603 obtains an average luminance level within one line for each line constituting the input image. The average luminance level in one line can be easily obtained by an adder and a register. Then, the calculation unit 603 specifies the average luminance level indicating the maximum level among the average luminance levels obtained for each line as the maximum average luminance level (APL1). Next, in step S703, the calculation unit 602 selects one of the lines constituting the input image as the target line.

次に、ステップS704では、算出部602は、ステップS703で選択した着目ラインが、ステップS701で検出したオブジェクト領域を含むラインであるか否かを判断する。即ち、着目ライン内にオブジェクト領域の一部が含まれているか否かを判断する。係る判断の結果、含まれている場合には処理をステップS705に進め、含まれていない場合には、処理をステップS708に進める。   In step S704, the calculation unit 602 determines whether the target line selected in step S703 is a line including the object area detected in step S701. That is, it is determined whether or not a part of the object area is included in the line of interest. As a result of the determination, if it is included, the process proceeds to step S705. If it is not included, the process proceeds to step S708.

ステップS705では、算出部602は、着目ライン内の平均輝度レベル(APL2)を求める。1ライン内の平均輝度レベルを求める処理は、ステップS702で行った処理と同じである。   In step S705, the calculation unit 602 obtains an average luminance level (APL2) in the line of interest. The process for obtaining the average luminance level in one line is the same as the process performed in step S702.

次に、ステップS706では、算出部602は、APL2<APL1であるか否か(着目ライン内の平均輝度レベル<最大平均輝度レベルであるか否か)を判断する。係る判断の結果、APL2<APL1である場合には処理をステップS707に進める。一方、APL2≧APL1(着目ライン内の平均輝度レベル≧最大平均輝度レベル)である場合には処理をステップS708に進める。   Next, in step S706, the calculation unit 602 determines whether or not APL2 <APL1 (whether or not the average luminance level in the line of interest <the maximum average luminance level). If it is determined that APL2 <APL1, the process advances to step S707. On the other hand, if APL2 ≧ APL1 (average luminance level in the line of interest ≧ maximum average luminance level), the process proceeds to step S708.

例えば、図8(a)、(b)に示す如く、オブジェクト領域801を含むラインであるラインAの平均輝度レベルが100、オブジェクト領域802を含むラインであるラインBの平均輝度レベルが200であるとする。また、最大平均輝度レベルが200であるとする。この場合、着目ラインがラインAである場合には、処理はステップS707に進むし、着目ラインがラインBである場合には、処理はステップS708に進む。   For example, as shown in FIGS. 8A and 8B, the average luminance level of line A that is a line including the object region 801 is 100, and the average luminance level of line B that is a line including the object region 802 is 200. And Further, it is assumed that the maximum average luminance level is 200. In this case, if the line of interest is line A, the process proceeds to step S707. If the line of interest is line B, the process proceeds to step S708.

図8(c)は、ラインA、ラインBのそれぞれにおける輝度レベルの分布を示す図である。図7に戻って、ステップS707では、補正ゲイン算出部604は、APL2に基づいて、着目ラインの輝度レベルを補正する為の補正ゲインを求める。補正ゲイン算出は、輝度レベルから簡易的に算出することができる。   FIG. 8C is a diagram showing the distribution of luminance levels in each of the lines A and B. Returning to FIG. 7, in step S707, the correction gain calculation unit 604 obtains a correction gain for correcting the luminance level of the line of interest based on APL2. The correction gain calculation can be easily calculated from the luminance level.

図9(a)は、平均輝度レベルと出力輝度との関係を示す図である。図9に示すように、平均輝度レベルが大きくなるにつれ、比例的に出力輝度が低下する。従って、図9(b)に示すように、ゲインを定めることにより、出力輝度を一定に保つことができる。   FIG. 9A shows the relationship between the average luminance level and the output luminance. As shown in FIG. 9, as the average luminance level increases, the output luminance decreases proportionally. Therefore, as shown in FIG. 9B, the output luminance can be kept constant by determining the gain.

図7に戻って、一方、ステップS708では、補正ゲイン算出部604は、APL1に基づいて、着目ラインの輝度レベルを補正する為の補正ゲインを求める。補正ゲインの求め方についてはステップS707と同様でも良い。   Returning to FIG. 7, on the other hand, in step S708, the correction gain calculation unit 604 obtains a correction gain for correcting the luminance level of the line of interest based on APL1. The method for obtaining the correction gain may be the same as in step S707.

次に、ステップS709では、電圧降下補正部605は、ステップS707若しくはステップS708で求めた補正ゲインを用いて、着目ラインの輝度レベルを補正し、補正した輝度レベルに応じて、列配線駆動部502を制御する(電圧降下補正)。例えば、着目ラインの輝度レベルに補正ゲインを乗じた結果に基づいて列配線駆動部502の駆動信号(電子線放出量要求値信号)を生成し、生成したこの駆動信号を列配線駆動部502に送出する。   Next, in step S709, the voltage drop correction unit 605 corrects the luminance level of the line of interest using the correction gain obtained in step S707 or step S708, and the column wiring driving unit 502 according to the corrected luminance level. Is controlled (voltage drop correction). For example, a drive signal (electron beam emission amount request value signal) of the column wiring drive unit 502 is generated based on the result of multiplying the luminance level of the target line by the correction gain, and this generated drive signal is sent to the column wiring drive unit 502. Send it out.

図8(d)は、以上の処理により表示パネル501上に表示される画像の表示例を示す図である。図7に戻って、次に、全てのラインについて以上の処理を行っていればステップS710を介して本処理は終了する(本フレームに対する処理は終了)。一方、処理対象ラインが残っている場合にはステップS710を介してステップS703に処理を戻し、次の未処理ラインを新たに着目ラインとして選択し、以降の処理を行う。   FIG. 8D is a diagram showing a display example of an image displayed on the display panel 501 by the above processing. Returning to FIG. 7, next, if the above processing is performed for all lines, this processing ends via step S <b> 710 (processing for this frame ends). On the other hand, if the process target line remains, the process returns to step S703 via step S710, the next unprocessed line is newly selected as the target line, and the subsequent processes are performed.

以上の説明により、本実施形態によれば、ハイライト領域のコントラストを改善することができる。その結果、スペキュラー成分を有する領域においてデバイス本来の最大輝度を引き出すことが可能となり、実空間におけるスペキュラー領域の眩しさを再現することができる。   As described above, according to the present embodiment, the contrast of the highlight area can be improved. As a result, it is possible to extract the maximum brightness inherent in the device in the region having the specular component, and to reproduce the glare of the specular region in real space.

Claims (3)

マトリクス状に配された複数の画像形成素子と、
表示対象画像として入力された画像の各水平ラインの映像信号に基づいて、該水平ラインに対応する行の画像形成素子群を駆動する駆動手段と、
を備える表示装置であって、
表示対象画像として入力された入力画像を構成するそれぞれの水平ラインについて該水平ライン内の平均輝度レベルを算出し、該算出したそれぞれの平均輝度レベルのうち最大平均輝度レベルを特定する手段と、
前記入力画像中の複数の水平ラインにまたがって重なる領域であって、規定レベル以上の輝度レベルを有し且つ規定面積以下の面積を有する該領域をオブジェクト領域として検出する手段と、
前記入力画像における着目水平ラインが前記オブジェクト領域と重なる部分を有する水平ラインであるか否かを判断する手段と、
前記着目水平ラインが前記オブジェクト領域と重なる部分を有する水平ラインではない場合には、前記最大平均輝度レベルに基づいて、前記着目水平ラインの輝度レベルを補正する為の補正ゲインを求める手段と、
前記着目水平ラインが前記オブジェクト領域と重なる部分を有する水平ラインである場合には、
前記着目水平ライン内の平均輝度レベル<前記最大平均輝度レベルの不等式が満たされれば該平均輝度レベルに基づいて前記補正ゲインを求め、該不等式が満たされなければ前記最大平均輝度レベルに基づいて前記補正ゲインを求める手段と、
前記補正ゲインを用いて前記着目水平ラインの輝度レベルを補正し、前記駆動手段に、該補正した輝度レベルの映像信号に基づいて該着目水平ラインに対応する行の画像形成素子群を駆動させる手段と
を備えることを特徴とする表示装置。
A plurality of image forming elements arranged in a matrix;
Driving means for driving the image forming element group of the row corresponding to the horizontal line based on the video signal of each horizontal line of the image input as the display target image;
A display device comprising:
Means for calculating an average luminance level in the horizontal line for each horizontal line constituting the input image input as a display target image, and specifying a maximum average luminance level among the calculated average luminance levels;
A region overlapping across a plurality of horizontal lines in the input image, and means for detecting the area as an object area and having a less area defining area having a specified level or more luminance levels,
Means for determining whether a horizontal line of interest in the input image is a horizontal line having a portion overlapping with the object area;
Means for obtaining a correction gain for correcting the luminance level of the horizontal line of interest based on the maximum average luminance level when the horizontal line of interest is not a horizontal line having a portion overlapping the object area;
When the horizontal line of interest is a horizontal line having a portion overlapping the object area,
If the inequality of the average luminance level in the horizontal line of interest <the maximum average luminance level is satisfied, the correction gain is obtained based on the average luminance level, and if the inequality is not satisfied, the correction gain is determined based on the maximum average luminance level. Means for obtaining a correction gain;
Means for correcting the luminance level of the horizontal line of interest using the correction gain, and causing the driving means to drive the image forming element group in the row corresponding to the horizontal line of interest based on the video signal of the corrected luminance level; A display device comprising:
前記オブジェクト領域は、スペキュラー成分を含むハイライト領域であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the object region is a highlight region including a specular component. マトリクス状に配された複数の画像形成素子と、
表示対象画像として入力された画像の各水平ラインの映像信号に基づいて、該水平ラインに対応する行の画像形成素子群を駆動する駆動手段と、
を備える表示装置が行う表示方法であって、
表示対象画像として入力された入力画像を構成するそれぞれの水平ラインについて該水平ライン内の平均輝度レベルを算出し、該算出したそれぞれの平均輝度レベルのうち最大平均輝度レベルを特定する工程と、
前記入力画像中の複数の水平ラインにまたがって重なる領域であって、規定レベル以上の輝度レベルを有し且つ規定面積以下の面積を有する該領域をオブジェクト領域として検出する工程と、
前記入力画像における着目水平ラインが前記オブジェクト領域と重なる部分を有する水平ラインであるか否かを判断する工程と、
前記着目水平ラインが前記オブジェクト領域と重なる部分を有する水平ラインではない場合には、前記最大平均輝度レベルに基づいて、前記着目水平ラインの輝度レベルを補正する為の補正ゲインを求める工程と、
前記着目水平ラインが前記オブジェクト領域と重なる部分を有する水平ラインである場合には、
前記着目水平ライン内の平均輝度レベル<前記最大平均輝度レベルの不等式が満たされれば該平均輝度レベルに基づいて前記補正ゲインを求め、該不等式が満たされなければ前記最大平均輝度レベルに基づいて前記補正ゲインを求める工程と、
前記補正ゲインを用いて前記着目水平ラインの輝度レベルを補正し、前記駆動手段に、該補正した輝度レベルの映像信号に基づいて該着目水平ラインに対応する行の画像形成素子群を駆動させる工程と
を備えることを特徴とする表示方法。
A plurality of image forming elements arranged in a matrix;
Driving means for driving the image forming element group of the row corresponding to the horizontal line based on the video signal of each horizontal line of the image input as the display target image;
A display method performed by a display device comprising:
Calculating an average luminance level in the horizontal line for each horizontal line constituting the input image input as a display target image, and specifying a maximum average luminance level among the calculated average luminance levels;
A region overlapping across a plurality of horizontal lines in the input image, and detecting the region as an object region and having a less area defining area having a specified level or more luminance levels,
Determining whether the horizontal line of interest in the input image is a horizontal line having a portion overlapping the object region;
When the horizontal line of interest is not a horizontal line having a portion that overlaps the object region, obtaining a correction gain for correcting the luminance level of the horizontal line of interest based on the maximum average luminance level;
When the horizontal line of interest is a horizontal line having a portion overlapping the object area,
If the inequality of the average luminance level in the horizontal line of interest <the maximum average luminance level is satisfied, the correction gain is obtained based on the average luminance level, and if the inequality is not satisfied, the correction gain is determined based on the maximum average luminance level. Obtaining a correction gain; and
Correcting the luminance level of the horizontal line of interest using the correction gain, and causing the driving means to drive the image forming element group in the row corresponding to the horizontal line of interest based on the video signal of the corrected luminance level; A display method comprising: and.
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