JP6080459B2 - Image processing apparatus, image processing method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムに関するものである。例えば、液晶プロジェクタ等のマトリクス方式の表示パネルを持つ表示装置の画像処理技術に係り、特に隣接画素間の電位差が大きい場合に発生するディスクリネーションの発生を抑制する画像処理技術に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus , an image processing method, and a program . For example, the present invention relates to an image processing technique for a display device having a matrix display panel such as a liquid crystal projector, and more particularly to an image processing technique for suppressing the occurrence of disclination that occurs when a potential difference between adjacent pixels is large.
液晶プロジェクタの表示パネルのように画素密度の高いマトリクス方式の駆動表示装置では、隣接画素間の電位差が大きい場合、画素間隔が狭いため隣接画素の駆動電界の影響を受け、ディスクリネーション(液晶分子の局所的転傾)が発生する。この場合、画素の隣接部に意図しない転傾が生じることにより画素内での透過率が局所的に異なることとなり、表示不良を発生させる。 In a matrix-type drive display device having a high pixel density, such as a display panel of a liquid crystal projector, when the potential difference between adjacent pixels is large, the pixel spacing is narrow, so that it is affected by the drive electric field of the adjacent pixels and disclination (liquid crystal molecules Local tilt). In this case, unintentional tilting occurs in the adjacent portion of the pixel, so that the transmittance within the pixel is locally different, which causes display defects.
この問題に対し、特許文献1では、液晶に電界を加える電極に印可する電圧値を画素値から算出し、算出された対象画素の電極電圧値を、対象画素の電極に隣接する画素電極の電圧値に基づいて補正して供給することで解決している。 With respect to this problem, in Patent Document 1, a voltage value applied to an electrode that applies an electric field to liquid crystal is calculated from a pixel value, and the calculated electrode voltage value of the target pixel is used as a voltage of a pixel electrode adjacent to the electrode of the target pixel. The problem is solved by supplying a corrected value based on the value.
また、特許文献2では、隣接2画素に入力される映像信号の電位差を検出し、差分に応じて補正すべき画素を選択し、電位差に基づいて対象画素にのみ駆動電圧の制御を行うことにより、ディスクリネーションの発生を抑制している。 In Patent Document 2, a potential difference between video signals input to two adjacent pixels is detected, a pixel to be corrected is selected according to the difference, and a drive voltage is controlled only for the target pixel based on the potential difference. The occurrence of disclination is suppressed.
ここで、表示画像が静止領域を含む場合、隣接画素間の電位差は変化しないため、静止領域の補正量は直前の表示フレームと等しい。このため、補正量の再計算結果は直前のフレームの補正情報と同じであるため、静止領域における補正演算結果は、直前のフレームの補正情報を用いることで省略可能である。しかしながら、特許文献1においては、フレーム差分情報を用いて補正データを算出する手段を持たず、常時、全画素に対して補正データを演算するため、消費電力が大きいという課題がある。 Here, when the display image includes a still area, the potential difference between adjacent pixels does not change, and therefore the correction amount of the still area is equal to that of the immediately preceding display frame. For this reason, since the recalculation result of the correction amount is the same as the correction information of the immediately preceding frame, the correction calculation result in the still region can be omitted by using the correction information of the immediately preceding frame. However, Patent Document 1 does not have a means for calculating correction data using frame difference information, and always calculates correction data for all pixels, which causes a problem of high power consumption.
本発明は、フレームを構成する部分領域の映像情報が変化しない静止領域に対してはディスクリネーションの発生判定、補正データの算出処理を停止することにより、消費電力を削減できる画像処理技術の提供を目的とする。 The present invention provides an image processing technique capable of reducing power consumption by stopping the disclination occurrence determination and correction data calculation processing for a still area in which video information of partial areas constituting a frame does not change. With the goal.
上記の目的を達成する本発明の一つの側面に係る画像処理装置は、液晶ディスプレイに画像を表示させるために画像処理を実行する画像処理装置であって、
画像データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された現フレームの画像データと前記現フレームの画像データよりも前に入力された過去フレームの画像データとから特定される動き情報に基づいて、前記現フレームの分割領域内から静止画素を特定する特定手段と、
前記特定手段により前記現フレームの分割領域内から静止画素が特定されず、且つ、前記分割領域の動き情報が所定の動き量未満の動き量に対応する場合、前記分割領域内の画素と隣接する画素との画素値の差が閾値以上であるか否かを判定する一方、前記特定手段により前記現フレームの分割領域内から静止画素が特定されず、且つ、前記分割領域の動き情報が前記所定の動き量以上の動き量に対応する場合、前記分割領域内の画素と隣接する画素との画素値の差が前記閾値以上であるか否かを判定しない判定手段と、
前記特定手段により前記静止画素が特定されず、且つ、前記所定の動き量未満の動き量に対応する分割領域内の画素のうち隣接する画素との画素値の差が前記閾値以上であると判定された画素の画素値の補正量を決定する決定手段であって、補正によって前記隣接する画素との画素値の差が小さくなるように前記隣接する画素との画素値の差に基づいて補正量を決定する決定手段と、
前記特定手段により前記静止画素が特定されず、且つ、前記所定の動き量未満の動き量に対応する分割領域内の画素のうち隣接する画素との画素値の差が前記閾値以上であると判定された画素の画素値を前記決定手段により決定された補正量に基づいて補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
An image processing apparatus according to one aspect of the present invention that achieves the above object is an image processing apparatus that performs image processing to display an image on a liquid crystal display,
Input means for inputting image data;
Based on the motion information specified from the image data of the current frame input by the input means and the image data of the past frame input before the image data of the current frame , from within the divided area of the current frame A specifying means for specifying a still pixel ;
If a still pixel is not specified from within the divided area of the current frame by the specifying means, and the motion information of the divided area corresponds to a motion amount less than a predetermined motion amount, it is adjacent to a pixel in the divided region . While determining whether or not the difference in pixel value from the pixel is equal to or greater than a threshold value, no static pixel is identified from within the segmented region of the current frame by the identifying unit, and motion information of the segmented region is the predetermined information A determination unit that does not determine whether or not a difference in pixel value between a pixel in the divided region and an adjacent pixel is equal to or greater than the threshold value.
It is determined that the still pixel is not specified by the specifying means , and that a difference in pixel value from an adjacent pixel among pixels in a divided region corresponding to a motion amount less than the predetermined motion amount is equal to or greater than the threshold value. Determining means for determining a correction amount of a pixel value of a pixel that has been corrected, wherein the correction amount is based on a difference in pixel value from the adjacent pixel so that a difference in pixel value from the adjacent pixel is reduced by the correction and determining means for determining a,
It is determined that the still pixel is not specified by the specifying means, and that a difference in pixel value from an adjacent pixel among pixels in a divided region corresponding to a motion amount less than the predetermined motion amount is equal to or greater than the threshold value. and having a correction means you corrected based on pixel values of pixels on the correction amount determined by the determining means.
本発明によれば、フレームを構成する部分領域の映像情報が変化しない静止領域を予め判定し、静止領域に対してはディスクリネーションの発生判定、補正データの算出処理を停止することにより、消費電力を削減することができる。これによって、処理を停止している間、計算資源やバスを開放し、他の機能に振り分けることが可能となる。 According to the present invention, a still area in which video information of a partial area constituting a frame does not change is determined in advance, and the determination of occurrence of disclination and the calculation process of correction data are stopped for the still area. Electric power can be reduced. As a result, while the processing is stopped, it is possible to release calculation resources and buses and distribute them to other functions.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the constituent elements described in the embodiments are merely examples, and the technical scope of the present invention is determined by the claims, and is not limited by the following individual embodiments. .
<第1実施形態>
(画像処理装置の構成)
以下、本実施形態における画像処理装置の構成に関して説明する。図1は、本実施形態における画像処理装置を有する表示装置(プロジェクタ)10の概略構成を示すブロック図である。図1において映像入力部101は、パーソナルコンピュータやDVD等の画像再生機器など外部装置の画像供給部11から、画像信号を入力するための不図示の端子を備える。この端子としては、HDMI(High−Definition Multimedia Interface)端子やS端子、VGA端子等を用いることができる。入力された画像には、種々の画像処理、例えば、インターレース(Interlace)映像信号をプログレッシブ(Progressive)映像信号に変換するIP変換や色補正処理、フレームレート変換等の処理が施される。
<First Embodiment>
(Configuration of image processing apparatus)
Hereinafter, the configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a display device (projector) 10 having an image processing device according to this embodiment. In FIG. 1, a
記憶部103は、映像入力部101より入力されたフレーム情報を記憶する。記憶部103は各種RAMやRAMの制御部(不図示)等により構成される。記憶部103は、CPU(Central Processing Unit)やメモリアクセスを必要とする画像処理、例えば、IP変換やフレームレート変換など、種々の処理モジュールと図示しないバスにて接続されている。本実施形態において、記憶部103は差分検出部102と接続されている。
The
差分検出部102は、映像入力部101より入力された画像(便宜上、フレームnと称する)と、記憶部103より読み出した1フレーム以上過去に入力された画像(便宜上、フレームn−1と称する)を用い、フレーム間の画素値の差分を求める。そして、フレーム間における画素値の変化の有無を判定する(フレーム差分検出)。フレーム差分検出後、差分検出部102はフレーム差分情報Idiffとフレームnをディスクリネーション発生判定部104に出力する。差分検出部102の具体的な構成は図2を参照して後に説明する。
The
ディスクリネーション発生判定部104は、フレームnの映像情報(画素情報)を解析し、液晶パネル110上でディスクリネーションが発生するか否かの判定を行う。判定処理を行う際、ディスクリネーション発生判定部104は、フレーム差分検出の検出結果に応じて、フレームを構成する部分領域ごとに判定処理を実施し、あるいは部分領域ごとに判定処理を停止すること(判定処理を行わないこと)が可能である。このように、フレーム内の全領域に対して、一律に判定処理を行なうのではなく、必要な領域のみについて判定処理を行うことにより、装置の消費電力を削減できる。また、所定の処理を行わない間、計算資源やバスを開放し、他の機能に振り分けることが可能となる。
The disclination
判定処理後、ディスクリネーション発生判定部104はディスクリネーション判定結果Idsc_detとフレーム差分情報Idiffを補正データ算出部106に出力する。また、ディスクリネーション発生判定部104は判定処理を行ったフレームnとフレーム差分情報Idiffを補正部105へ出力する。
After the determination process, the disclination
補正データ算出部106は、ディスクリネーション判定結果Idsc_detを用いて、フレームnへの補正に用いる補正データを算出する。補正データ算出部106は算出した補正データを、補正データ管理部107の補正データテーブルに書き込む。ここで補正データテーブルは、シャドウデータを格納する領域、およびメインデータを格納する領域を有するダブルバッファ構成をとり、補正データ算出部106は算出した補正データを補正データテーブルのシャドウデータを格納する領域に書き込む。この補正データテーブルのシャドウデータ側からメインデータ側への更新は後に詳細に説明する。
The correction
補正部105は、補正データテーブルのメインデータ側から補正データを読み出し、ディスクリネーション発生判定部104より入力されたフレームnに対して、補正データに従い補正処理を実施する。その後、補正部105は補正したフレームnの画像(便宜上、フレームn’と称する)を映像出力部108へ出力する。
The
ここで、差分検出部102、記憶部103、ディスクリネーション発生判定部104、補正部105、補正データ算出部106、補正データ管理部107は、表示装置(プロジェクタ)10の画像処理装置を構成する。
Here, the
映像出力部108では、入力されたフレームn’の映像情報(各画素値)に従い、液晶パネル110の液晶セルを制御し、出力画像を形成する。詳細には、光源109から放射された光が出力画像を形成する液晶パネル110により変調されて出力画像光となり、投射レンズ111と通して図示しないスクリーンに表示される。光源109としては、例えば高圧水銀灯やメタルハライドランプ、キセノンランプ等の放電発光型の光源ランプ、もしくはLED、レーザー、有機EL(Organic Electoro−Luminescence)等の固体発光素子等を使用可能である。液晶パネル110は、不図示のマトリクス状に配置された液晶セルに封入された液晶分子を、電圧によって変化させ、色フィルタを介して所定の色の光を通過/遮断させることにより、所望の画像光を生成する。生成された画像光は、投射レンズ111を介して拡大され、図示しないスクリーンに投射される。液晶パネル110としては、光源109からの光を透過させて表示を行う一般的な液晶や、光源109からの光を反射させて表示を行うLCOS(Liquid Crystal On Silicon)等を利用可能である。また、液晶パネルとしては、RGBを同一パネルに配置した単板方式や、RGBを別個のパネルに配置し、光学系にて合成して表示する3板方式等を用いることができる。
The
(ディスクリネーション補正処理)
図2は、差分検出部102の構成を示すブロック図であり、図3はディスクリネーション補正処理の流れを説明する図である。図2、図3とともに先に説明した図1のブロック図を参照して本実施形態におけるディスクリネーション補正処理を具体的に説明する。
(Disclination correction processing)
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
(フレーム差分検出)
ステップS31において、差分検出部102は、入力された画像(フレームn)と記憶部103より読み出した画像(フレームn−1)とに関し、各フレームを構成する部分領域(矩形領域)ごとに映像情報として画素値を比較する。そして、フレーム間の画素値の差分を求め、フレーム間における画素値の変化の有無を検出する(フレーム差分検出)。
(Frame difference detection)
In step S31, the
差分検出部102に入力された画像(フレームn)は、図2に示すように、差分検出部102のメモリ書き込み制御部1020とフレーム差分検出部1022に入力される。メモリ書き込み制御部1020は、画像(フレームn)の各矩形領域の画素値を記憶部103内のメモリ上に展開するためのフォーマット変換を行う。また、メモリ書き込み制御部1020は記憶部103内のメモリ上にデータを格納する際のアドレス情報を付加し、図示しないバスを介して記憶部103に各矩形領域の画素値を出力する。一方、フレーム差分検出部1022は入力された画像(フレームn)と、1フレーム以上過去に入力され記憶部103に格納されている画像(フレームn−1)との間の画素値のフレーム差分検出を行う。
The image (frame n) input to the
画像(フレームn−1)を記憶部103より読み出すため、メモリ読み出し制御部1021は、画像(フレームn−1)が格納されているアドレス情報を記憶部103に出力し、記憶部103より画像(フレームn−1)を読み出す。読み出し後、メモリ読み出し制御部1021は各画素単位のデータに復元し、フレーム差分検出部1022へ出力する。メモリ読み出し制御部1021は、フレーム差分検出部1022に入力される画像(フレームn)の入力タイミングに同期して、記憶部103から画像(フレームn−1)を読み出し、フレーム差分検出部1022へ出力する。
In order to read the image (frame n−1) from the
フレーム差分検出部1022は、各フレームを構成する部分領域(矩形領域)ごとに、フレーム間(フレームn、フレームn−1)での画素値の変化の有無を検出する。フレーム差分検出部1022は画素値に変化の無い矩形領域を静止領域(フレーム差分の無い領域)と判定し、画素値に変化の有る矩形領域をフレーム差分の有る領域と判定する。
The frame
フレーム差分検出部1022は内部に図示しない比較回路を持ち、フレームnとフレームn−1の同一座標の画素値を比較回路にて比較する。フレーム差分検出部1022は比較結果を矩形領域ごとに集計し、部分領域内の全画素について画素値の変化の有無を検出する。この検出結果により、フレームを構成する矩形領域において、画素値に変化の無い矩形領域(フレーム差分の無い領域)と画素値に変化の有る矩形領域(フレーム差分の有る領域)とを識別することができる。フレーム差分検出部1022はこの検出結果をフレーム差分情報Idiffとしてディスクリネーション発生判定部104へ出力する。以下の説明において、便宜上、フレーム差分のある矩形領域をAdiff、フレーム差分のない矩形領域をAsameと称して説明する。
The frame
なお、本実施形態では部分領域内の全画素の画素値が一致するか否かをフレーム差分の有無の判定基準としたが、異なる画素値の画素数と所定の閾値との比較により判定することも可能である。例えば、入力されたフレームの部分領域において異なる画素値の画素が所定の閾値よりも少ない場合には全画素の画素値が一致し、部分領域の映像情報に変化が生じていないと判定する。また、異なる画素値の画素が所定の閾値以上となる場合は、部分領域の映像情報に変化が生じていると判定する等のアルゴリズムを用いて、フレーム差分の有無を判定することも可能である。 In the present embodiment, whether or not the pixel values of all the pixels in the partial region match is used as a criterion for the presence or absence of the frame difference. However, the determination is made by comparing the number of pixels having different pixel values with a predetermined threshold value. Is also possible. For example, when the number of pixels having different pixel values in the partial area of the input frame is less than a predetermined threshold value, it is determined that the pixel values of all the pixels match and the video information in the partial area has not changed. In addition, when pixels having different pixel values are equal to or greater than a predetermined threshold, it is also possible to determine the presence / absence of a frame difference using an algorithm such as determining that the video information of the partial area has changed. .
フレーム差分の検出後、フレーム差分検出部1022はフレーム差分情報Idiffとともに、フレームnをディスクリネーション発生判定部104に出力する。以上によりステップS31の処理が終了する。
After detecting the frame difference, the frame
(フレーム差分がある領域か否かの判定)
次に、ステップS32において、ディスクリネーション発生判定部104は判定対象となっている矩形領域が、フレーム差分がある矩形領域(Adiff)であるか、フレーム差分がない矩形領域(Asame)であるかの判定を行う。
(Determining whether or not there is a frame difference)
Next, in step S32, the disclination
ディスクリネーション発生判定部104は、差分検出部102より入力されたフレームnについて、フレーム差分検出部1022と同じ部分領域(矩形領域)ごとに解析を行う。この解析により、ディスクリネーション発生判定部104はフレームnの画像を液晶パネル110上に形成する際、ディスクリネーションが発生するか否かを判定する。ディスクリネーション発生判定部104は、全画素について判定処理を行うのではなく、フレーム差分検出の検出結果に応じて、部分領域(矩形領域)ごとに判定処理を実行し、あるいは部分領域(矩形領域)ごとに判定処理を停止することが可能である。この特徴を用いて、ディスクリネーション検出を行う際、差分検出部102より入力されたフレーム差分情報Idiffを参照し、フレーム差分がない矩形領域(Asame)に対しては、ディスクリネーション判定処理を停止する(判定処理を行わない)。
The disclination
フレーム差分がない矩形領域(Asame)である場合(S32−No)、処理はステップS35に進められ、ディスクリネーション発生判定部104はディスクリネーション判定処理を停止する。一方、フレーム差分がある矩形領域(Adiff)である場合(S32−Yes)、処理はステップS33に進められる。
If it is a rectangular area (Asame) with no frame difference (S32-No), the process proceeds to step S35, and the disclination
(ディスクリネーション発生判定)
ステップS33において、ディスクリネーション発生判定部104は、フレーム差分がある矩形領域(Adiff)に対して、矩形領域におけるディスクリネーション判定処理を実行する。ディスクリネーション発生判定部104は、矩形領域における注目画素の隣接画素(縦、横)に対して、画素値の比較を行う。比較の結果、隣接画素間で画素値が所定の画素間閾値を超えて急激に変化する場合は液晶配向に乱れが生じやすくディスクリネーションが発生するパターンとなり得る。この場合には、パターンの特徴量をインクリメントする。各部分領域(矩形領域)の特徴量は、上下、左右各方向の比較結果の合計によって定められる。ディスクリネーション発生判定部104は、ディスクリネーション判定結果Idsc_detを、部分領域(矩形領域)ごとにディスクリネーション発生判定部104内の図示しないテーブルに格納する。また、ディスクリネーション発生判定部104は、検出処理後、フレーム差分情報Idiffとディスクリネーション判定結果Idsc_detを補正データ算出部106へ出力する。また、ディスクリネーション発生判定部104は、フレーム差分情報Idiffとフレームnを補正部105へ出力する。以上によりステップS33の処理を終了する。
(Discrimination determination)
In step S <b> 33, the disclination
(補正データ算出処理)
ステップS34において、補正データ算出部106は、ステップS33のディスクリネーション判定結果Idsc_detを用いて、ディスクリネーションの発生を抑制するためにフレームnの矩形領域ごとの画素値の補正データを算出する。補正データ算出部106はディスクリネーション発生判定部104より入力されたディスクリネーション判定結果Idsc_detと、フレーム差分情報Idiffとを用いて、補正データを算出する矩形領域の選択を行う。フレーム差分のない矩形領域(Asame)においては、フレームnとフレームn−1の画素値は同等である。このため、フレームnの補正データはフレームn−1の補正データと同等である。このため、フレーム差分のない矩形領域(Asame)に対して、補正データ算出部106は補正データの算出を行わない。補正データ算出部106はフレーム差分情報Idiffによりフレーム差分のある矩形領域(Adiff)と判定された領域のみ、補正データの算出処理を実行する。
(Correction data calculation process)
In step S34, the correction
ディスクリネーション判定結果Idsc_detにより隣接画素間で画素値が所定の閾値を超えて急激に変化する領域に対して、補正データ算出部106は、隣接画素間の画素値の差を縮める補正データを算出する。補正データ算出部106は算出した補正データとフレーム差分情報Idiffを補正データ管理部107の補正データテーブルに書き込む。以上によりステップS34の処理を終了する。
The correction
先のステップS32の判定で、フレーム差分がない領域(Asame)であると判定された場合、ステップS33、S34の処理は実行されずにステップS35に処理は進められる。この場合、省電力化のためディスクリネーション発生判定部104はディスクリネーション判定処理を停止する(判定処理を行わない)。
If it is determined in the previous step S32 that the region does not have a frame difference (Asame), the processing proceeds to step S35 without executing the processing in steps S33 and S34. In this case, the disclination
(テーブルの更新・維持)
ステップS35において、フレーム差分がある矩形領域(Adiff)の場合、補正データ算出部106は、ステップS34で算出された補正データを補正データ管理部107の補正データテーブルに書き込む。ここで補正データテーブルは、シャドウデータを格納する領域、およびメインデータを格納する領域を有するダブルバッファ構成をとり、補正データ算出部106は補正データを補正データテーブルのシャドウデータを格納する領域に書き込む。
(Table update / maintenance)
In step S <b> 35, if the frame difference is a rectangular area (Adiff), the correction
一方、フレーム差分がない矩形領域(Asame)である場合、補正データ算出部106は補正データの算出処理を実行しないため、既に補正データテーブルのメインデータを格納する領域に記憶されている補正データを維持する。この場合、フレームn−1で算出された補正データは、次のフレームnに対する補正データとして継続使用される。
On the other hand, in the case of a rectangular area (Asame) with no frame difference, the correction
補正データ管理部107は所定のタイミングでシャドウデータをメインデータ側へコピーし、補正データテーブルを更新する。補正データ管理部107は、フレーム差分がない矩形領域(Asame)に対する補正データとして、メインデータを格納する領域に書き込まれているフレームn−1の補正データを引き続き矩形領域(Asame)の補正データとして用いる。
The correction
一方、フレーム差分情報Idiffの値が、フレーム差分がある矩形領域(Adiff)であることを示す場合、補正データがシャドウデータを格納する領域に書き込まれている。このため、この補正データをシャドウデータ側からメインデータ側へコピーして補正データテーブルを更新する。メインデータ側へコピーされた補正データがフレームnの補正データとして使用される。以上によりステップS35の処理が終了する。 On the other hand, when the value of the frame difference information Idiff indicates that the frame difference is a rectangular area (Adiff), correction data is written in an area for storing shadow data. Therefore, the correction data is updated by copying the correction data from the shadow data side to the main data side. The correction data copied to the main data side is used as the correction data for frame n. Thus, the process of step S35 is completed.
(補正処理)
ステップS36において、補正部105は補正データ管理部107の補正データテーブルを参照して、入力されたフレームnに対して、矩形領域ごとにディスクリネーション補正処理を実行する。補正部105は、補正データ管理部107のメインデータ側の補正データを用いて、ディスクリネーションの発生を抑えるよう各画素値を補正する。
(Correction process)
In step S <b> 36, the
補正処理では、入力画像フレームnに対して画素ごとに補正データの値を参照して画素値の補正を行い、その後、矩形領域ごとにガンマカーブの補正を実行し、各画素間の差分を補正する。補正処理により、隣接画素間の差分値が小さく補正される。ディスクリネーションは隣接画素との差分値が大きい場合に発生する現象のため、補正処理により差分を小さくすることにより、ディスクリネーションの発生を抑制することが可能となる。画像(フレームn)を補正した補正後の画像(フレームn’と称する)は、映像出力部108へ出力され、投射系を介して画像処理装置10(プロジェクタ)より出力される。以上がステップS36の処理である。
In the correction process, the pixel value is corrected with reference to the correction data value for each pixel with respect to the input image frame n, and then the gamma curve is corrected for each rectangular area to correct the difference between each pixel. To do. By the correction process, the difference value between adjacent pixels is corrected to be small. Since disclination is a phenomenon that occurs when the difference value between adjacent pixels is large, the occurrence of disclination can be suppressed by reducing the difference by correction processing. A corrected image (referred to as frame n ′) obtained by correcting the image (frame n) is output to the
ステップS37において、フレームnを構成する全ての部分領域(矩形領域)について、ステップS31からS36までの一連の処理が終了したか判定し、終了していない場合、ステップS31からS36までの処理を繰り返す。全ての部分領域(矩形領域)について処理が終了している場合、処理を終了する。 In step S37, it is determined whether or not a series of processing from steps S31 to S36 has been completed for all partial regions (rectangular regions) constituting the frame n. If not, the processing from steps S31 to S36 is repeated. . If the processing has been completed for all partial regions (rectangular regions), the processing ends.
従来のディスクリネーション補正処理においては、フレームを構成する全ての矩形領域に対してディスクリネーション検出、補正データ算出処理を実行していたため、演算結果の変わらない領域に対しても処理を行っていた。このため、消費電力が大きくなっていた。一方、本実施形態では、入力画像のフレーム差分検出の情報を用いて矩形領域ごとにディスクリネーションの発生判定、補正データの算出処理の実行・停止を制御する。フレーム差分がない矩形領域(Asame)に対しては、補正データの演算結果の変わらない領域として、処理を停止することで、消費電力を抑えることが可能となる。また、補正データ算出部106をCPUを用いて構成する場合、補正データの算出処理を停止している期間、計算資源やバスを開放し、他の機能に振り分けることで処理性能を向上させることも可能である。更に、フレーム間演算処理は、IP変換やフレームレート変換等、映像信号の画像処理手法として幅広く使用されており、差分検出部102の回路を追加するオーバヘッドは小さいという利点を有する。
In the conventional disclination correction processing, the disclination detection and correction data calculation processing is executed for all rectangular areas constituting the frame. It was. For this reason, power consumption has become large. On the other hand, in the present embodiment, the determination of the occurrence of disclination and the execution / stop of the correction data calculation process are controlled for each rectangular area using the frame difference detection information of the input image. For a rectangular area (Asame) with no frame difference, power consumption can be suppressed by stopping the process as an area where the calculation result of the correction data does not change. Further, when the correction
<第2実施形態>
次に本発明の第2実施形態にかかるディスクリネーション補正処理の流れを図4(a)、(b)に示すフローチャートを用いて説明する。
Second Embodiment
Next, the flow of disclination correction processing according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
ステップS41において、フレーム差分検出を行う際、差分検出部102のフレーム差分検出部1022は、フレームnとフレームn−1との間で、それぞれの部分領域(矩形領域)内の各画素の動き量を取得し、矩形領域毎に各画素の動き量を集計する。動き量の集計は、静止画素(動き量0)、所定の動き閾値以上の動きのある画素(Mth以上の動き量の画素)、その他の画素(動き量が0より大きく、かつ、所定の動き閾値未満の動き量)、の3つのケースに分類し、それぞれのケースの画素数を集計する。
In step S41, when performing frame difference detection, the frame
ステップS42において、ステップS41の集計結果に応じて実行する処理を決定する。ディスクリネーションの発生は、画像の動き量が大きい場合には人がほぼ知覚できないという特徴がある。この特徴を利用し、ステップS42においては、以下のように判定を行う。ステップS42の具体的な処理はステップS421〜S423のような処理の流れとなる(図4(b))。 In step S42, the process to be executed is determined according to the counting result of step S41. The occurrence of disclination is characterized in that humans can hardly perceive when the amount of motion of an image is large. Using this feature, in step S42, determination is performed as follows. The specific process of step S42 is a process flow like steps S421 to S423 (FIG. 4B).
まず、ステップS421において、部分領域内(矩形領域内)に静止画素(動き量0)が含まれる場合(S421−Yes)、処理はステップS422に進められる。ステップS422において、矩形領域の画素が全て静止画素の場合(S422−Yes)、フレーム差分検出部1022は矩形領域の全ての画素が静止画素(動き量0)であるケース1と判定する。
First, in step S421, when a still pixel (motion amount 0) is included in the partial region (rectangular region) (S421-Yes), the process proceeds to step S422. In step S422, when all the pixels in the rectangular area are still pixels (S422-Yes), the frame
ステップS421の判定で、矩形領域中に静止画素を含まない場合(S421−No)、処理はステップS423に進められる。ステップS423において、所定の動き閾値以上(Mth以上)の動きがある場合、ディスクリネーション判定処理、補正データ算出、補正データテーブルの更新、および補正処理のすべての処理を実行しないケース2と判定する。ケース2は、矩形領域の動きが大きいため人がほぼ知覚できないので、補正処理をしなくても、ディスクリネーションの発生による影響は小さい。 If it is determined in step S421 that the rectangular area does not include a still pixel (S421-No), the process proceeds to step S423. In step S423, when there is a motion that is equal to or greater than a predetermined motion threshold (Mth or more), it is determined as case 2 in which all of the disclination determination processing, correction data calculation, correction data table update, and correction processing are not executed. . In case 2, since the movement of the rectangular area is large, a person cannot perceive it. Therefore, even if correction processing is not performed, the influence due to the occurrence of disclination is small.
一方、全ての画素が静止画素でない場合(S422−No)、または、所定の動き閾値未満の動き量の場合(S423−No)、フレーム差分検出部1022はケース3と判定する。このケース3では、ディスクリネーション判定処理、補正データ算出、補正データテーブルの更新、および補正処理のすべてを実行する。以上によりステップS421〜S423の処理を終了する。
On the other hand, when all the pixels are not still pixels (S422-No), or when the amount of motion is less than a predetermined motion threshold (S423-No), the frame
ステップS421〜S423の処理により、ケース1と判定された場合、フレームnの部分領域(矩形領域)内の全画素がフレームn−1と一致しているため、フレームnに対する補正データはフレームn−1の補正データと同一である。そのため、ステップS43、S44の処理を行わない。ステップS45においても、補正データ管理部107は補正データの更新を行わず、フレームn−1に対する補正データをそのままフレームnに対しする補正データとして使用する。
If it is determined as case 1 by the processing of steps S421 to S423, since all the pixels in the partial region (rectangular region) of frame n match frame n-1, the correction data for frame n is frame n−. 1 correction data. For this reason, the processes in steps S43 and S44 are not performed. Also in step S45, the correction
ステップS421〜S423の処理により、ケース2と判定された場合、処理はステップS47に進められる。この場合、部分領域(矩形領域)内の動きが大きくディスクリネーションの発生は視認されにくくなるため、補正部105は、ステップS46のディスクリネーション補正処理を実行しない。そのため、補正処理を実行するために必要となる前処理としてステップS42〜S45の処理も実行されない。
If it is determined as case 2 by the processes in steps S421 to S423, the process proceeds to step S47. In this case, since the movement in the partial area (rectangular area) is large and the occurrence of disclination is difficult to be visually recognized, the correcting
ステップS421〜S423の処理により、ケース3と判定された場合、処理はステップS43に進められ、ステップS43〜ステップS46のすべての処理を実行する。 If it is determined as case 3 by the processes of steps S421 to S423, the process proceeds to step S43, and all the processes of steps S43 to S46 are executed.
本実施形態では、フレームの矩形領域毎に各画素の動き量の集計結果から各画素の動き量に応じて実行する処理を決定する。矩形領域の全ての画素が静止画素であるケース1の場合では、ディスクリネーションの発生判定、補正データの算出処理が停止する。また、矩形領域中に静止画素を含まず、所定の閾値以上の動きがあるケース2の場合、ケース1で停止となる処理に加えて、更に、停止する処理の対象を補正データテーブルの更新、ディスクリネーション補正処理を停止する。ケース2の場合は、矩形領域の動きが大きいため、人がほぼ知覚できないので、補正処理をしなくても、ディスクリネーションの発生による影響は小さい。このため、ディスクリネーション判定処理(S43)からディスクリネーション補正処理(S46)までのすべての処理を停止することで、消費電力の削減をより一層促進することが可能となる。 In the present embodiment, for each rectangular area of the frame, the process to be executed is determined according to the motion amount of each pixel from the result of summing the motion amount of each pixel. In case 1 where all the pixels in the rectangular area are still pixels, the disclination occurrence determination and correction data calculation processing stops. In addition, in the case 2 that does not include a still pixel in the rectangular area and there is a movement that is equal to or greater than a predetermined threshold, in addition to the process that is stopped in case 1, the target of the process that is stopped is updated in the correction data table. Stop the disclination correction process. In the case 2, since the movement of the rectangular area is large, the human can hardly perceive. Therefore, even if correction processing is not performed, the influence due to the occurrence of disclination is small. For this reason, it is possible to further promote the reduction of power consumption by stopping all the processes from the disclination determination process (S43) to the disclination correction process (S46).
<その他の実施形態>
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
<Other embodiments>
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (5)
画像データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された現フレームの画像データと前記現フレームの画像データよりも前に入力された過去フレームの画像データとから特定される動き情報に基づいて、前記現フレームの分割領域内から静止画素を特定する特定手段と、
前記特定手段により前記現フレームの分割領域内から静止画素が特定されず、且つ、前記分割領域の動き情報が所定の動き量未満の動き量に対応する場合、前記分割領域内の画素と隣接する画素との画素値の差が閾値以上であるか否かを判定する一方、前記特定手段により前記現フレームの分割領域内から静止画素が特定されず、且つ、前記分割領域の動き情報が前記所定の動き量以上の動き量に対応する場合、前記分割領域内の画素と隣接する画素との画素値の差が前記閾値以上であるか否かを判定しない判定手段と、
前記特定手段により前記静止画素が特定されず、且つ、前記所定の動き量未満の動き量に対応する分割領域内の画素のうち隣接する画素との画素値の差が前記閾値以上であると判定された画素の画素値の補正量を決定する決定手段であって、補正によって前記隣接する画素との画素値の差が小さくなるように前記隣接する画素との画素値の差に基づいて補正量を決定する決定手段と、
前記特定手段により前記静止画素が特定されず、且つ、前記所定の動き量未満の動き量に対応する分割領域内の画素のうち隣接する画素との画素値の差が前記閾値以上であると判定された画素の画素値を前記決定手段により決定された補正量に基づいて補正する補正手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 An image processing apparatus that executes image processing to display an image on a liquid crystal display,
Input means for inputting image data;
Based on the motion information specified from the image data of the current frame input by the input means and the image data of the past frame input before the image data of the current frame , from within the divided area of the current frame A specifying means for specifying a still pixel ;
If a still pixel is not specified from within the divided area of the current frame by the specifying means, and the motion information of the divided area corresponds to a motion amount less than a predetermined motion amount, it is adjacent to a pixel in the divided region . While determining whether or not the difference in pixel value from the pixel is equal to or greater than a threshold value, no static pixel is identified from within the segmented region of the current frame by the identifying unit, and motion information of the segmented region is the predetermined information A determination unit that does not determine whether or not a difference in pixel value between a pixel in the divided region and an adjacent pixel is equal to or greater than the threshold value.
It is determined that the still pixel is not specified by the specifying means , and that a difference in pixel value from an adjacent pixel among pixels in a divided region corresponding to a motion amount less than the predetermined motion amount is equal to or greater than the threshold value. Determining means for determining a correction amount of a pixel value of a pixel that has been corrected, wherein the correction amount is based on a difference in pixel value from the adjacent pixel so that a difference in pixel value from the adjacent pixel is reduced by the correction and determining means for determining a,
It is determined that the still pixel is not specified by the specifying means, and that a difference in pixel value from an adjacent pixel among pixels in a divided region corresponding to a motion amount less than the predetermined motion amount is equal to or greater than the threshold value. and correcting means you corrected based been the pixel values of the pixels on the correction amount determined by the determination means,
An image processing apparatus comprising:
前記決定手段は、前記特定手段により全画素が静止画素として特定された前記現フレームの分割領域内の補正量を、前記現フレームよりも前に入力された過去フレームについて決定された補正量に決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The determining means determines the correction amount in the divided region of the current frame in which all the pixels are specified as still pixels by the specifying means as the correction amount determined for the past frame input before the current frame. The image processing apparatus according to claim 1, wherein:
画像データを入力する入力工程と、
前記入力工程により入力された現フレームの画像データと前記現フレームの画像データよりも前に入力された過去フレームの画像データとから特定される動き情報に基づいて、前記現フレームの分割領域内から静止画素を特定する特定工程と、
前記特定工程により前記現フレームの分割領域内から静止画素が特定されず、且つ、前記分割領域の動き情報が所定の動き量未満の動き量に対応する場合、前記分割領域内の画素と隣接する画素との画素値の差が閾値以上であるか否かを判定する一方、前記特定工程により前記現フレームの分割領域内から静止画素が特定されず、且つ、前記分割領域の動き情報が前記所定の動き量以上の動き量に対応する場合、前記分割領域内の画素と隣接する画素との画素値の差が前記閾値以上であるか否かを判定しない判定工程と、
前記特定工程により前記静止画素が特定されず、且つ、前記所定の動き量未満の動き量に対応する分割領域内の画素のうち隣接する画素との画素値の差が前記閾値以上であると判定された画素の画素値の補正量を決定する決定工程であって、補正によって前記隣接する画素との画素値の差が小さくなるように前記隣接する画素との画素値の差に基づいて補正量を決定する決定工程と、
前記特定工程により前記静止画素が特定されず、且つ、前記所定の動き量未満の動き量に対応する分割領域内の画素のうち隣接する画素との画素値の差が前記閾値以上であると判定された画素の画素値を前記決定工程により決定された補正量に基づいて補正する補正工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 An image processing method for displaying an image on a liquid crystal display,
An input process for inputting image data;
Based on the motion information specified from the image data of the current frame input by the input step and the image data of the past frame input before the image data of the current frame , from within the divided area of the current frame A specific step of identifying a stationary pixel ;
If a still pixel is not specified in the divided area of the current frame by the specifying step, and the motion information of the divided area corresponds to a motion amount less than a predetermined motion amount, it is adjacent to the pixel in the divided region . While determining whether or not the difference between the pixel value and the pixel is equal to or greater than a threshold value, no static pixel is identified from within the segmented region of the current frame by the identifying step, and motion information of the segmented region is the predetermined information A determination step that does not determine whether or not a difference in pixel value between a pixel in the divided region and a neighboring pixel is equal to or greater than the threshold value,
The still pixel is not specified by the specifying step , and it is determined that a pixel value difference with an adjacent pixel among pixels in a divided region corresponding to a motion amount less than the predetermined motion amount is equal to or greater than the threshold value. A determination step for determining a correction amount of the pixel value of the pixel that has been corrected, wherein the correction amount is based on a difference in pixel value from the adjacent pixel so that a difference in pixel value from the adjacent pixel is reduced by the correction a determination step of determining a,
The still pixel is not specified by the specifying step, and it is determined that a pixel value difference with an adjacent pixel among pixels in a divided region corresponding to a motion amount less than the predetermined motion amount is equal to or greater than the threshold value. a correcting step you corrected based on pixel values of pixels on the correction amount determined by the determination step,
An image processing method comprising:
前記決定工程では、前記特定工程により全画素が静止画素として特定された前記現フレームの分割領域内の補正量を、前記現フレームよりも前に入力された過去フレームについて決定された補正量に決定することを特徴とする請求項3に記載の画像処理方法。 In the determining step, the correction amount in the divided region of the current frame in which all pixels are specified as still pixels in the specifying step is determined as a correction amount determined for a past frame input before the current frame. The image processing method according to claim 3.
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