圖像顯示裝置或其方法
【專利摘要】提高黑暗區(qū)域的可見度，同時(shí)防止過度校正導(dǎo)致的畫質(zhì)變差。反射率計(jì)算部27存儲有調(diào)節(jié)反射率成分R的振幅的參數(shù)RGain。照明光校正部25根據(jù)照明光成分L和公式L1=(log(LAmp*L+l))/(log(LAmp+1)),生成校正后照明光成分L1。圖像再合成部29根據(jù)L’=LGain*Ll+(l-LGain)*L，求出校正后照明光成分L’。圖像再合成部29根據(jù)校正后照明光成分L’和校正后反射率R’，由公式lout=exp(logL’+RGain(logI—logL)，計(jì)算出校正圖像lout。通過用校正函數(shù)的輸出值L1和原來的照明光成分L的混合比LGain決定校正后照明光成分L’，能夠以某種程度維持對比度，同時(shí)成為自然的圖像。
【專利說明】圖像顯示裝置或其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種顯示裝置的視網(wǎng)膜大腦皮層理論（Retinex)處理，特別是涉及灰 度變換強(qiáng)度的調(diào)整。

【背景技術(shù)】
[0002] 作為攝像裝置的動態(tài)范圍的壓縮方法，已知有基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論的圖像處 理。其理論依據(jù)是，與自然界的動態(tài)范圍相比，攝像裝置的動態(tài)范圍小。因此，利用視網(wǎng)膜 大腦皮層理論，對照明光成分進(jìn)行分離、壓縮和再合成，由此壓縮動態(tài)范圍。
[0003] 作為基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論的圖像處理，已知有單尺度Retinex(SSR :Single Scale Retinex)。在視網(wǎng)膜大腦皮層理論中，入射光I被定義為是照明光L和反射率R之 積（I = RL)。根據(jù)下述公式，將對數(shù)空間中的logR作為圖像的輸出值（參照專利文獻(xiàn)1的 段落0007)。
[0004] logR = logl-logL 這是，校正后的照明光L'作為相同的照明光環(huán)境（L' =1)，并將輸出值Γ =R變換到 視覺上容易識別的對數(shù)空間的表達(dá)式。這樣就可以得到除去照明光變化影響的值。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特表2005-515515號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明要解決的課題
[0006] 但是，在顯示裝置中，輸入圖像不會超過動態(tài)范圍的容許范圍，因此，若采用上述 方法則會造成過校正，其結(jié)果，會有畫質(zhì)變差的問題。
[0007] 本發(fā)明為了解決上述問題，其目的在于提供一種如下的圖像顯示裝置或其方法： 其能提高黑暗區(qū)域的可見度，同時(shí)能防止過校正所導(dǎo)致的畫質(zhì)變差，能夠自動調(diào)整灰階變 換強(qiáng)度。 解決問題的方案
[0008] (1)本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置是基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論生成已校正輸入圖 像的輸出圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示裝置，包括：分離單元，由濾波器將所述輸入圖像分離成照明 光成分和反射光成分；校正后照明光成分計(jì)算單元，通過利用調(diào)整其明亮度的明亮度調(diào)整 參數(shù)調(diào)整所述分離后的照明光成分，計(jì)算出校正后照明光成分；校正后反射率計(jì)算單元，通 過利用調(diào)整其反射率的反射率調(diào)整參數(shù)調(diào)整所述分離后的反射光成分，計(jì)算出校正后反射 率；以及生成單元，基于所述校正后照明光成分和所述校正后反射率，生成所述輸出圖像數(shù) 據(jù)。
[0009] 如上，通過調(diào)整反射光成分，即使在采用小的濾波器的情況下，也能夠增大反射率 的振幅。
[0010] (2)本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置中，所述校正后照明光成分計(jì)算單元利用對所述 照明光成分的低灰階調(diào)整增強(qiáng)程度的增強(qiáng)程度調(diào)整參數(shù)，調(diào)整了所述分離后的照明光成分 的低灰階成分的增強(qiáng)度之后，基于所述明亮度調(diào)整參數(shù)計(jì)算出所述校正后照明光成分，該 所述校正后照明光成分已決定了將所述低灰階成分調(diào)整后的照明光成分和由所述分離單 元分離后的所述照明光成分混合相加的程度。如上，通過與所述照明光成分混合而計(jì)算出 所述校正后照明光成分，能夠得到更自然的校正后照明光成分。
[0011] (3)本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置是基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論生成已校正輸入圖像 的輸出圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示裝置，包括：分離單元，由濾波器將所述輸入圖像分離成照明光 成分和反射光成分；校正后照明光成分計(jì)算單元，通過利用調(diào)整其明亮度的照明光成分調(diào) 整參數(shù)調(diào)整所述分離后的照明光成分，計(jì)算出校正后照明光成分；以及生成單元，基于所述 校正后照明光成分，生成所述校正后的輸入圖像，所述校正后照明光成分計(jì)算單元，通過利 用對所述照明光成分的低灰階調(diào)整增強(qiáng)程度的增強(qiáng)程度調(diào)整參數(shù)，調(diào)整所述分離后的照明 光成分的低灰階成分的增強(qiáng)度之后，基于所述明亮度調(diào)整參數(shù)計(jì)算出所述校正后照明光成 分，該校正后照明光成分已決定將所述低灰階成分調(diào)整后的照明光成分和由所述分離單元 分離后的所述照明光成分混合相加的程度。
[0012] 如上，通過混合相加校正前的照明光成分和校正后的照明光成分，得到更自然的 視覺上提1?的效果。
[0013] (4)在本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置中，所述校正后照明光成分計(jì)算單元針對所述 輸入圖像的特定區(qū)域中的各像素計(jì)算亮度值的平均代表值，所述平均代表值高的情況下， 以使所述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分的混合率變小的方式混合相加所述照明光成分和所 述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分。從而，能夠在所述平均代表值高的情況下，得以減小所述低 灰階成分增強(qiáng)照明光成分的混合率。如上，由于能夠在所述平均大的情況下，減少所述低灰 階成分增強(qiáng)照明光成分的比率，因此能防止過校正。
[0014] (5)在本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置中，所述校正后照明光成分計(jì)算單元針對所述 周邊像素區(qū)域內(nèi)的各像素計(jì)算亮度值的偏差度，在該偏差度小的情況下，以使所述低灰階 成分增強(qiáng)照明光成分的混合率變小的方式混合相加所述照明光成分和所述低灰階成分增 強(qiáng)照明光成分。
[0015] 如上，所述偏差度小的情況下，通過減小所述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分的混合 率，能夠防止集中于特定灰階的圖像上因?yàn)榛译A校正而難以看清的現(xiàn)象。
[0016] 再有，有關(guān)所述校正后照明光成分L'，例如，最好由下述公式（1)計(jì)算。
[0017] L，= LGain*Ll+(1-LGain) *L · · ·公式（1) 在此，L'是校正后照明光成分，L1是低灰階成分增強(qiáng)照明光成分，L是照明光成分， 0 芻 LGain 芻 1。 通過只變更所述LGain，就能夠適當(dāng)?shù)鼗旌纤稣彰鞴獬煞趾退龅突译A成分增強(qiáng)照 明光成分。
[0018] (6)本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置進(jìn)一步包括校正后反射率計(jì)算單元，所述校正后 反射率計(jì)算單元通過利用調(diào)整其反射率的反射率調(diào)整參數(shù)調(diào)整所述分離后的反射光成分， 計(jì)算出校正后反射率，所述校正后照明光成分計(jì)算單元基于所述校正后照明光成分和所述 校正后反射率，生成所述輸出圖像數(shù)據(jù)。如上，通過調(diào)整反射光成分，即使在采用了小的濾 波器的情況下，也能夠增大反射率的振幅。
[0019] (7)在本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置中，所述反射率調(diào)整參數(shù)隨著在所述分離步驟 中使用的低通濾波器的大小增大而變小，并且隨著顯示對象的顯示器的清晰度變小而設(shè)定 得小。
[0020] 從而，能配合低通濾波器的尺寸可進(jìn)行所述放大。另外，若顯示器的清晰度變小， 也能夠減小振幅。
[0021] (8)本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置是基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論生成已校正輸入圖像 的輸出圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示裝置，包括：分離單元，對于輸入圖像數(shù)據(jù)，基于關(guān)注像素和位 于其周邊的周邊像素區(qū)域的像素值，進(jìn)行照明光成分的分離；以及校正后照明光成分運(yùn)算 單元，對于在所述分離單元中分離后的照明光成分，求出增強(qiáng)了低灰階成分的低灰階成分 增強(qiáng)照明光成分，并且計(jì)算與所述照明光成分混合相加的校正后的照明光成分，所述校正 后照明光成分運(yùn)算單元計(jì)算出所述輸入圖像的特定區(qū)域中各像素的亮度值的平均代表值 和/或偏差度，在所述平均代表值高的情況和/或所述偏差度低的情況下，以使所述低灰階 成分增強(qiáng)照明光成分的混合率變小的方式混合相加所述照明光成分和所述低灰階成分增 強(qiáng)照明光成分。
[0022] 從而，能夠在所述平均大的情況下，減少所述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分的混合 率，和/或能夠防止在集中于高灰階的圖像上因?yàn)榛译A校正反而難以看清的現(xiàn)象。
[0023] (9)在本發(fā)明涉及的圖像顯示裝置中，所述輸入圖像數(shù)據(jù)是由多個幀構(gòu)成的動態(tài) 圖像數(shù)據(jù)，對各幀的輸入圖像數(shù)據(jù)計(jì)算所述亮度值的平均代表值和偏差度，在所述平均代 表值高的情況和/或所述偏差度低的情況下，以使所述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分的混合 率變小的方式混合相加所述照明光成分和所述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分。從而，對動態(tài) 圖像也能夠得到所述自然的校正后照明光成分。 再有，在本說明書中，所述"亮度值"采用了 HSV顏色空間中的V值，但不僅是V值本身， 還可以考慮背光所產(chǎn)生的亮度變化。
[0024] "平均代表值"可以采用單純平均值、在直方圖中閾值以上的灰階范圍的中心值、 直方圖中的最頻值等。
[0025] 所述"偏差度"只要是表示亮度分布中的偏差的量就可以，例如包括分散、滿足一 定值以上的灰階的范圍寬度、與平均代表值的差分值的總和、根據(jù)亮度分布（直方圖）計(jì)算 出的熵值。在此，"差分值"可以是L2范數(shù)（差分的平方），也可以是L1范數(shù)（差分的絕對 值）。
[0026] 所述"低灰階成分調(diào)整后的照明光成分"，在實(shí)施方式中采用了公式（2)，但不限定 于此。
[0027] 另外，所述"混合相加"，在實(shí)施方式中是將一方設(shè)為"0"至" 1"之間的值，將另一 方設(shè)為是從" 1"減去所述一方的值所得的值，但也可以對某一方或者雙方賦予系數(shù)。
[0028] 所述"輸入圖像的特定區(qū)域"，在實(shí)施方式中整個輸入圖像都適合，但也可以是其 一部分。在是一部分的情況下，例如可以檢測輸入圖像中的動畫框等，也可以由用戶來確 定。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 圖1是圖像顯示裝置的框圖。 圖2是示出照明光成分L與校正后照明光成分L1的對應(yīng)關(guān)系的圖。 圖3是示出基于"平均代表值"的校正后照明光成分的制約條件的圖。 圖4是示出基于"分散變動限制值"的校正后照明光成分的制約條件的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 以下，參照附圖，對本發(fā)明涉及的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0031] (1.概要） 圖1中示出本發(fā)明涉及的包括校正后圖像生成裝置20的圖像顯示裝置的示意圖。在 本實(shí)施方式中，照明光校正部25、反射率計(jì)算部27、圖像再合成部29、參數(shù)自動控制部39以 及直方圖分析部37相當(dāng)于灰階校正裝置。
[0032] HSV顏色空間變換部21進(jìn)行從RGB顏色空間向HSV顏色空間的變換。對于從HSV 顏色空間向RGB顏色空間的變換，采用常規(guī)的變換式來進(jìn)行。通過使用HSV顏色空間，除掉 了利用YUV顏色空間進(jìn)行明亮度調(diào)整所導(dǎo)致的色度減少效果，可以實(shí)現(xiàn)視覺上良好的明亮 度校正。
[0033] 照明光分離部23是邊緣保持型低通濾波器，進(jìn)行局部明亮度的加權(quán)平均值即照 明光成分的計(jì)算。直方圖分析部37生成基于HSV空間中的輸入圖像和輸出圖像的V成分 的32級灰度直方圖，并計(jì)算整個圖像的特征量。參數(shù)自動調(diào)整部39基于直方圖分析結(jié)果 得到的圖像特征量，決定照明光校正量的參數(shù)。
[0034] 照明光校正部25根據(jù)參數(shù)自動調(diào)整部39賦予的照明光校正量的參數(shù)值和照明光 分離部23賦予的照明光成分L，對照明光成分的低灰階區(qū)域進(jìn)行校正。
[0035] 反射率計(jì)算部27根據(jù)照明光分離部23求得的照明光成分和反射光成分（輸入V 值）的對數(shù)差分，求出反射率。求得的反射率則原樣地輸出。
[0036] 圖像再合成部29根據(jù)照明光校正部25計(jì)算出的校正后照明光成分和反射率計(jì)算 部27計(jì)算出的反射率成分，計(jì)算校正圖像。值域校正部31基于值域校正量的參數(shù)值，進(jìn)行 像素的V成分的值域校正。照明光校正部25進(jìn)行局部明亮度的校正，值域校正部31對整 個圖像進(jìn)行明亮度校正。這樣就能夠?qū)φ麄€圖像中的對比度進(jìn)行最優(yōu)化。
[0037] 直方圖分析部37由值域校正部31從校正后的V值生成32分割的灰階直方圖，并 計(jì)算整個圖像的特征量，給予參數(shù)自動控制部39。參數(shù)自動調(diào)整部39基于被給予的特征 量，決定值域校正量的參數(shù)。
[0038] 色度校正部35對低灰階區(qū)域中的色度進(jìn)行校正。作為該低灰階區(qū)域中的色度校 正，在本實(shí)施方式中要選擇增強(qiáng)或減弱的其一。
[0039] RGB顏色空間變換部33進(jìn)行從HSV顏色空間向RGB顏色空間的變換。
[0040] (2.詳細(xì)） 使用圖1，對校正后圖像生成裝置20進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0041] 反射率計(jì)算部27存儲有調(diào)節(jié)反射率成分R的振幅的參數(shù)RGain。對該參數(shù)RGain 的意義進(jìn)行說明。Retinex運(yùn)算所帶來的效果由對象像素值（反射光成分）1與其周邊的局 部平均值（照明光成分）L之間的對數(shù)差分R來產(chǎn)生。例如，若低通濾波器的濾波器尺寸是 1*1時(shí)，則L= I，R總是等于1。當(dāng)?shù)屯V波器的濾波器尺寸變大時(shí)，R變化成以1為中心 的波浪形的波形。在以前的視網(wǎng)膜大腦皮層理論中，所述濾波器尺寸使用了直徑為數(shù)十個 像素?數(shù)百個像素的這種寬范圍的尺寸。但是，在顯示器上實(shí)現(xiàn)該尺寸時(shí)，成本會與所述濾 波器尺寸的平方成比例地增大。因此，為了即使是小的濾波器尺寸，也能使Retinex的視覺 效果有所增減，采用了參數(shù)RGain作為logR的系數(shù)。
[0042] 若將參數(shù)RGain設(shè)定為l〈RGain，則反射率成分R的波形的振幅增大，得到濾波器 尺寸模擬地變大的效果（可以看到局部對比度被增強(qiáng)）。
[0043] 再有，作為附加功能，若將參數(shù)RGain設(shè)定為0〈RGain〈l，則局部對比度得到抑制， 能輸出輪廓模糊的圖像。
[0044] 這樣，根據(jù)照明光分離部23求得的照明光成分和反射光成分（輸入V值）的對數(shù) 差分，求出反射率R，并輸出對求得的反射率R進(jìn)行增益調(diào)整后的校正后反射率R'。即，用 下述公式（1)求出校正后的反射率R'。
[0045] R' = (I/L) 'RGain …公式（1) 這可以由 logR' = RGain*logR和 R = (I/L)導(dǎo)出。
[0046] 照明光校正部25根據(jù)參數(shù)自動調(diào)整部39給予的照明光校正量的參數(shù)值和照明光 分離部23給予的照明光成分L，生成校正后照明光成分L1。在本實(shí)施方式中，用下述公式 (2)計(jì)算出校正后照明光成分L1。
[0047] LI = (log(LAmp*L+l))/(log(LAmp+1)) …公式（2) 參數(shù)LAmp針對照明光成分，調(diào)節(jié)低灰階部分的增強(qiáng)程度。在本實(shí)施方式中，為了盡可 能自然地增強(qiáng)低灰階部分，設(shè)成一般的Log曲線公式。
[0048] 圖2中示出參數(shù)LAmp發(fā)生變化時(shí)的照明光成分L與校正后照明光成分L1的對應(yīng) 關(guān)系。將參數(shù)LAmp設(shè)置成越大，低灰階部分的上升越快，校正得越亮。另一方面，當(dāng)參數(shù) LAmp接近于1時(shí)，校正后照明光成分L1的值逐漸接近照明光成分L，沒有了照明光成分的 校正效果。
[0049] 參數(shù)LAmp則只要根據(jù)所使用的面板的伽馬特性、背光光量以及環(huán)境光（表面反射 亮度）來定就可以。理由如下。即使在現(xiàn)實(shí)世界（高照度環(huán)境）中看得見，在顯示器上顯 示時(shí)也會進(jìn)行動態(tài)范圍壓縮。這樣，針對低灰階部分，有時(shí)就會出現(xiàn)因?yàn)轱@示在顯示器上而 在視覺上識別變得困難的情況。本灰階校正方法的目的在于，通過將低灰階部分的反射率 R變換成看得見的程度，來再現(xiàn)圖像本來的外觀。即，這是因?yàn)樵摰突译A部分中的照明光成 分的增強(qiáng)度取決于顯示器中的光學(xué)輸入輸出特性。還因?yàn)槭侨绻h(huán)境光強(qiáng)，則面板的表面 反射亮度變高，低灰階就看不清楚。
[0050] 再有，參數(shù)LAmp也可以按照輸入圖像的直方圖等動態(tài)地進(jìn)行調(diào)整。
[0051] 圖像再合成部29 (參照圖1)將已增強(qiáng)了低灰階成分的校正后照明光成分L1和原 來的照明光成分L混合相加來計(jì)算出校正后的照明光成分L'。在本實(shí)施方式中，由下述公 式（3)求得L'。
[0052] L，= LGain*Ll+(1 - LGain)*L …公式（3) 對參數(shù)LGain的意義進(jìn)行說明。參數(shù)LGain是決定混合比的的參數(shù)，該混合比是生成灰 階校正處理圖像與原圖像的合成圖像時(shí)的混合比。在考慮在顯示器中適用SSR的情況下， 不需要進(jìn)行反映在SSR中的那種極端的校正，反而必須以某種程度維持作為圖像的外觀 (對比度）。另外，對于校正效果，期望能調(diào)整強(qiáng)弱，并且在使效果最弱時(shí)接近于原圖像。因 此，在本實(shí)施方式中，用校正函數(shù)的輸出值（L1)和原來的照明光成分（L)的混合比（LGain) 來決定校正后照明光成分（L'）。其結(jié)果，在LGain = 0時(shí)，L' =L，漸近于原圖像。另一方 面，在LGain = 1時(shí)，L = L1，成為最亮的校正結(jié)果。
[0053] 另外，由于利用LGain的明亮度調(diào)整無間斷地進(jìn)行，因此，在動態(tài)圖像處理等時(shí)刻 變化的參數(shù)變動中也可以使用，不會有不協(xié)調(diào)的感覺。
[0054] 接著，對圖像再合成部29(參照圖1)中的運(yùn)算處理進(jìn)行說明。圖像再合成部29 根據(jù)照明光校正部25計(jì)算出的校正后照明光成分L'和反射率計(jì)算部27計(jì)算出的校正后 的反射率R'，利用公式（4)，計(jì)算出校正圖像lout。
[0055] lout = exp (logL，+RGain (logl-logL)) …公式（4) 上述公式（4)是由下述公式推導(dǎo)出的。
[0056] 在視網(wǎng)膜大腦皮層理論中，I = RL，在本發(fā)明中求出了對反射率成分R和照明光成 分L分別校正所得的校正后的反射率成分R'和校正后照明光成分L'。
[0057] 從而，校正后的輸出用lout = R'L'表示。在此，logR' = RGain*logR。從而，R' =(I/L)~RGain。因而，lout = R'L' 就成為 lout = (I/L)~RGain*L'。若用指數(shù)函數(shù)來表 示，就成為上述公式（4)。
[0058] 在本實(shí)施方式中，通過這樣采用參數(shù)LAmp、RGain、LGain這三個參數(shù)，即使是小規(guī) 模的濾波器尺寸，也能夠生成以某種程度維持了外觀（對比度），同時(shí)還提高了黑暗區(qū)域的 可見度的輸出圖像lout。
[0059] 接著，對直方圖分析部37中的參數(shù)LGain的調(diào)整進(jìn)行說明。
[0060] 基于上述參數(shù)LGain控制的校正，通過在減弱方向上調(diào)整灰階校正的效果，來減 輕灰階校正所產(chǎn)生的副作用。
[0061] 1)在為集中分布在特定灰階附近的圖像的情況下，分散值的值變小，得不到視覺 上提高的效果。另外，2)在如集中于高灰階的有些發(fā)白的圖像這樣集中于特定灰階的圖像 中，通過灰階校正反而變得難以看清。
[0062] 具體進(jìn)行說明。圖3和圖4中分別示出對各種任意的圖像繪出了將LGain值調(diào)整 成目視下優(yōu)良時(shí)的、輸入圖像的平均值（APL)和分散值（VAR)的圖。
[0063] 如圖3,橫軸是輸入圖像的平均亮度（APL_IN)，縱軸是輸出圖像的平均亮度與輸 入圖像的平均亮度之差（(APL_0UT) -（APL_IN)。如圖4,橫軸是輸入圖像的分散（VAR_IN)， 縱軸是輸出圖像的分散（VAR_0UT)。
[0064] 從圖3可知，1)在輸入圖像的平均亮度本來高的情況下，最好減小參數(shù)LGain，并 減小輸出的平均亮度值。
[0065] 另外，一般而言，輸入圖像的VAR值具有通過進(jìn)行灰階校正而降低的趨勢。從而， 從圖4可知，2)在偏集于特定灰階這樣地VAR值低的場景的情況下，必須使灰階校正的效果 柔和些。
[0066] 因此，在本實(shí)施方式中，對于上述1)，通過拉伸擴(kuò)大亮度成分來增大分散值，由此 增大參數(shù)LGain，最大限度地提高視覺上的提高效果。
[0067] 另外，對于上述2)，對集中于特定灰階的圖像，以將參數(shù)LGain抑制得較低的方式 進(jìn)行控制，以使輸出灰階不變高。
[0068] 通過進(jìn)行這樣的控制，作為灰階校正的效果，不僅提高了低灰階部分的可見度，還 能夠?qū)⒄麄€畫面的對比度進(jìn)一步最優(yōu)化。
[0069] 具體而言，對于平均亮度，設(shè)置如圖3所示的APL變動限制，使得在輸入圖像的平 均亮度（APL_IN)和輸出圖像的平均亮度（APL_0UT)的關(guān)系位于超過APL限制值的區(qū)域201 中時(shí)，設(shè)置為成為所述APL變動限制的LGain。另外，對于分散值，設(shè)置如圖4所示的VAR變 動限制值，在不足VAR變動限制值的區(qū)域211中沒有輸出分散值的情況下，將VAR變動限制 值作為上限。即，關(guān)于對應(yīng)于APL限制值的上限值的LGain，只要預(yù)先計(jì)算好并存儲為對應(yīng) 表就可以。對于VAR變動限制值也同樣。
[0070] 對于APL變動限制的值A(chǔ)PL_UMIT和VAR變動限制值VAR_UMIT，只要用下述公式 (5)和公式（6)來決定即可。
[0071] APL_LIMIT = max(0, iAPL_LIMIT_OFFSET-iAPL_IN*(iAPL_LIMIT_GAIN/256)) …公式（5) 在此，iAPL_UMIT_OFFSET和iAPL_UMIT_GAIN是固定值，iAPL_IN是輸入圖像中的對 象區(qū)域的平均值。
[0072] SP，在 iAPL_UMIT_0FFSET-iAPL_IN*(iAPL_LIMIT_GAIN/256)小于零的情況下， APL_LIMIT = 0,除此以外，用 APL_LIMIT = iAPL_UMIT_OFFSET-iAPL_IN*(iAPL_UMIT_ GAIN/256)的這種一次衰減函數(shù)來定義。
[0073] VAR_LIMIT = min(iVAR_IN, iVAR_LIMIT_OFFSET+iAPL_IN*(iVAR_LIMIT_ GAIN/256)) …公式（6) iVAR_UMIT_OFFSET和iVAR_UMIT_GAIN是固定值，iVAR_IN是輸入圖像的對象區(qū)域中 的分散值。
[0074] gp，iVAR_IN 在超過 iVAR_UMIT_0FFSET+iAPL_IN*(iVAR_LIMIT_GAIN/256)之 前是 VAR_LIMIT = iVAR_IN，當(dāng)超過時(shí)，成為 VAR_LIMIT = iVAR_UMIT_OFFSET+iAPL_ IN*(iVAR_UMIT_GAIN/256)。
[0075] 平均和分散的運(yùn)算方法執(zhí)行常規(guī)的運(yùn)算即可。
[0076] (3.其他實(shí)施方式） 在上述實(shí)施方式中，對靜止圖像的情況進(jìn)行了說明，同樣地，對于輸入圖像時(shí)刻變化的 動態(tài)圖像也能同樣地適用。
[0077] 在本實(shí)施方式中，作為像素值，采用了 HSV顏色空間中的明亮度，但也可以采用 HLS顏色空間中的亮度。還可以采用RGB值、YUV值。
[0078] 在本實(shí)施方式中，設(shè)LPF的尺寸是固定的，但也可以在輸入的清晰度發(fā)生變化的 情況下，也進(jìn)行增大或者減小的調(diào)節(jié)，以使該濾波器效果最佳。
[0079] 可以用硬件或軟件的某一種來實(shí)現(xiàn)上述各部分。
[0080] 本發(fā)明可以作為如下述1)和2)所述的方法來掌握。
[0081] 1) 一種校正后照明光成分運(yùn)算方法，是對Retinex處理中的校正后照明光成分進(jìn) 行運(yùn)算的校正后照明光成分運(yùn)算方法，其特征在于，包括：分離步驟，對于輸入圖像數(shù)據(jù)，基 于關(guān)注像素和位于其周邊的周邊像素區(qū)域的像素值，進(jìn)行照明光成分的分離；低灰階成分 增強(qiáng)照明光成分運(yùn)算步驟，對于所述分離后的所述照明光成分，求出增強(qiáng)了低灰階成分的 低灰階成分增強(qiáng)照明光成分；以及校正后照明光成分運(yùn)算步驟，計(jì)算出將所述低灰階成分 增強(qiáng)照明光成分和所述照明光成分混合相加的、校正后的照明光成分。
[0082] 2) -種校正后照明光成分運(yùn)算方法，是對Retinex處理中的校正后照明光成分進(jìn) 行運(yùn)算的校正后照明光成分運(yùn)算方法，其特征在于，包括：分離步驟，對于輸入圖像數(shù)據(jù)，基 于關(guān)注像素和位于其周邊的周邊像素區(qū)域的像素值，進(jìn)行照明光成分的分離；以及校正后 照明光成分運(yùn)算步驟，對于所述分離后的照明光成分，求出增強(qiáng)了低灰階成分的低灰階成 分增強(qiáng)照明光成分，并且計(jì)算出與所述照明光成分混合相加的、校正后的照明光成分，在所 述校正后照明光成分運(yùn)算步驟中，對于所述周邊像素區(qū)域內(nèi)的各像素，計(jì)算亮度值的平均 代表值和分散度，在所述平均代表值越高，和/或所述分散度低的情況下，以使所述低灰階 成分增強(qiáng)照明光成分的混合率變小的方式，將所述照明光成分和所述低灰階成分增強(qiáng)照明 光成分混合相加。 附圖標(biāo)記的說明
[0083] 25照明光校正部 27反射率計(jì)算部 29圖像再合成部 37直方圖分析部 39參數(shù)自動控制部
【權(quán)利要求】
1. 一種圖像顯示裝置，基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論生成已校正輸入圖像的輸出圖像數(shù) 據(jù)，其特征在于，包括 ： 分離單元；由濾波器將所述輸入圖像分離成照明光成分和反射光成分； 校正后照明光成分計(jì)算單元：通過利用調(diào)整其明亮度的明亮度調(diào)整參數(shù)調(diào)整所述分離 后的照明光成分，計(jì)算出校正后照明光成分； 校正后反射率計(jì)算單元：對所述分離后的反射光成分，利用用于調(diào)整其反射率的反射 率調(diào)整參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，由此計(jì)算出校正后反射率；以及 生成單元：基于所述校正后照明光成分和所述校正后反射率，生成所述輸出圖像數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 所述校正后照明光成分計(jì)算單元在利用對所述照明光成分的低灰階調(diào)整增強(qiáng)程度的 增強(qiáng)程度調(diào)整參數(shù)，調(diào)整了所述分離后的照明光成分的低灰階成分的增強(qiáng)度之后，基于所 述明亮度調(diào)整參數(shù)計(jì)算出所述校正后照明光成分，該所述校正后照明光成分已決定了將所 述低灰階成分調(diào)整后的照明光成分和由所述分離單元分離后的所述照明光成分混合相加 的程度。
3. -種圖像顯示裝置，基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論生成已校正輸入圖像的輸出圖像數(shù) 據(jù)，其特征在于，包括 ： 分離單元：由濾波器將所述輸入圖像分離成照明光成分和反射光成分； 校正后照明光成分計(jì)算單元：通過利用調(diào)整其明亮度的照明光成分調(diào)整參數(shù)調(diào)整所述 分離后的照明光成分，計(jì)算出校正后照明光成分；以及 生成單元：基于所述校正后照明光成分，生成所述校正后的輸入圖像； 所述校正后照明光成分計(jì)算單元，通過利用對所述照明光成分的低灰階調(diào)整增強(qiáng)程度 的增強(qiáng)程度調(diào)整參數(shù)，調(diào)整了所述分離后的照明光成分的低灰階成分的增強(qiáng)度之后，基于 所述明亮度調(diào)整參數(shù)計(jì)算出所述校正后照明光成分，該校正后照明光成分已經(jīng)決定了將所 述低灰階成分調(diào)整后的照明光成分和由所述分離單元分離后的所述照明光成分混合相加 的程度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 所述校正后照明光成分計(jì)算單元計(jì)算所述輸入圖像的特定區(qū)域中的亮度值的平均代 表值，所述平均代表值高的情況下，以使所述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分的混合率變小的 方式混合相加所述照明光成分和所述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 所述校正后照明光成分計(jì)算單元計(jì)算所述輸入圖像的特定區(qū)域中的亮度值的偏差度， 該偏差度小的情況下，以使所述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分的混合率變小的方式混合相加 所述照明光成分和所述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3?5中任一項(xiàng)所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 進(jìn)一步包括校正后反射率計(jì)算單元，所述校正后反射率計(jì)算單元通過利用調(diào)整其反射 率的反射率調(diào)整參數(shù)調(diào)整所述分離后的反射光成分，計(jì)算出校正后反射率， 所述校正后照明光成分計(jì)算單元基于所述校正后照明光成分和所述校正后反射率，生 成所述輸出圖像數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 所述反射率放大系數(shù)隨著在所述分離步驟中使用的低通濾波器的尺度增大而變小，并 且隨著顯示對象的顯示器的清晰度變小而設(shè)定得小。
8. -種圖像顯示裝置，基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論生成已校正輸入圖像的輸出圖像數(shù) 據(jù)，其特征在于，包括 ： 分離單元：對于輸入圖像數(shù)據(jù)，基于關(guān)注像素和位于其周邊的周邊像素區(qū)域的像素值， 進(jìn)行照明光成分的分離；以及 校正后照明光成分運(yùn)算單元：對于在所述分離單元中分離后的照明光成分，求出增強(qiáng) 了低灰階成分的低灰階成分增強(qiáng)照明光成分，并且計(jì)算與所述照明光成分混合相加的校正 后的照明光成分； 所述校正后照明光成分運(yùn)算單元計(jì)算出所述輸入圖像的特定區(qū)域中的亮度值的平均 代表值和/或偏差度，所述平均代表值高的情況和/或所述偏差度低的情況下，以使所述低 灰階成分增強(qiáng)照明光成分的混合率變小的方式混合相加所述照明光成分和所述低灰階成 分增強(qiáng)照明光成分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 所述輸入圖像數(shù)據(jù)是由多個幀構(gòu)成的動態(tài)圖像數(shù)據(jù)，對各幀計(jì)算出所述亮度值的平均 代表值和/或偏差度，所述平均代表值高的情況和/或所述偏差度低的情況下，以使所述低 灰階成分增強(qiáng)照明光成分的混合率變小的方式混合相加所述照明光成分和所述低灰階成 分增強(qiáng)照明光成分。
10. -種圖像顯示方法，基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論生成已校正輸入圖像的輸出圖像數(shù) 據(jù)，其特征在于， 由濾波器將所述輸入圖像分離成照明光成分和反射光成分， 通過利用調(diào)整其明亮度的明亮度調(diào)整參數(shù)調(diào)整所述分離后的照明光成分，計(jì)算出校正 后照明光成分， 通過利用調(diào)整其反射率的反射率調(diào)整參數(shù)調(diào)整所述分離后的反射光成分，計(jì)算出校正 后反射率， 基于所述校正后照明光成分和所述校正后反射率，生成所述輸出圖像數(shù)據(jù)。
11. 一種圖像顯示方法，基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論生成已校正輸入圖像的輸出圖像數(shù) 據(jù)，其特征在于， 由濾波器將所述輸入圖像分離成照明光成分和反射光成分， 通過利用調(diào)整其明亮度的照明光成分調(diào)整參數(shù)調(diào)整所述分離后的照明光成分，計(jì)算出 校正后照明光成分， 基于所述校正后照明光成分，生成所述校正后的輸入圖像， 在所述圖像顯示方法中， 通過利用對所述照明光成分的低灰階調(diào)整增強(qiáng)程度的增強(qiáng)程度調(diào)整參數(shù)，調(diào)整了所述 分離后的照明光成分的低灰階成分的增強(qiáng)度之后，基于所述明亮度調(diào)整參數(shù)計(jì)算出所述校 正后照明光成分，該校正后照明光成分已經(jīng)決定了將所述低灰階成分調(diào)整后的照明光成分 和所述分離后的所述照明光成分混合相加的程度。
12. -種圖像顯示方法，基于視網(wǎng)膜大腦皮層理論生成已校正輸入圖像的輸出圖像數(shù) 據(jù)，其特征在于， 對于輸入圖像數(shù)據(jù)，基于關(guān)注像素和位于其周邊的周邊像素區(qū)域的像素值，進(jìn)行照明 光成分的分離， 對于所述分離后的照明光成分，計(jì)算求出增強(qiáng)了低灰階成分的低灰階成分增強(qiáng)照明光 成分，并且與所述照明光成分混合相加的校正后的照明光成分， 在所述圖像顯示方法中， 對于所述輸入圖像的特定區(qū)域內(nèi)的各像素，計(jì)算亮度值的平均代表值和/或偏差度， 所述平均代表值高的情況和/或所述偏差度低的情況下，以使所述低灰階成分增強(qiáng)照明光 成分的混合率變小的方式混合相加所述照明光成分和所述低灰階成分增強(qiáng)照明光成分。
【文檔編號】G06T5/00GK104221051SQ201280071981
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月30日
【發(fā)明者】安倍玲央, 中尾政史, 東正史 申請人:Eizo株式會社